Nyheter: Kemi- och bioteknikhttp://www.chalmers.se/sv/nyheterNyheter från Chalmers tekniska högskolaMon, 08 Jul 2019 10:37:41 +0200http://www.chalmers.se/sv/nyheterhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Fönsterfilm-kan-jämna-ut-temperaturen-med-hjälp-av-solenergi.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/F%C3%B6nsterfilm-kan-j%C3%A4mna-ut-temperaturen-med-hj%C3%A4lp-av-solenergi.aspxFönsterfilm kan jämna ut temperaturen med solenergi<p><b>​En fönsterfilm med en specialdesignad molekyl skulle kunna ta udden av den värsta värmen mitt på dagen och istället fördela den jämnt från morgon till kväll. Molekylen har den unika förmågan att fånga upp energi ur solens strålar för att senare avge den som värme. Det visar forskare på Chalmers i den vetenskapliga tidskriften Advanced Science.</b></p>​<span style="background-color:initial">Soliga sommardagar kan det vara snudd på outhärdligt att vistas inomhus eller i bilar. Värmen strålar in och skapar en obehagligt hög temperatur för människor, djur och växter. Att använda energikrävande system som luftkonditionering och fläktar innebär att man bekämpar värmeenergin med annan energi. Forskare på Chalmers föreslår istället en metod som tar tillvara på värmen och fördelar den jämnt över en längre tid.</span><div>När deras specialdesignade molekyl träffas av solstrålarna fångar den upp fotoner och ändrar samtidigt form – den isomeriseras. När solen slutar lysa på fönsterfilmen avger molekylerna värme i upp till åtta timmar efter att solen gått ned. </div> <div><br /></div> <div>– Målet är att skapa en behaglig inomhusmiljö även när solen gassar som mest, utan att för den skull förbruka energi eller stänga in oss bakom persienner. Varför inte utnyttja den energi som kommer gratis till oss istället för att bekämpa den, säger kemisten Kasper Moth-Poulsen, som leder forskningen.</div> <div><br /></div> <div>I gryningen när filmen inte har tagit upp solenergi är den gul eller orange, då dessa färger är motsatsen till blått och grönt, som är det spektrum av solljuset som forskarna har valt att fånga. När molekylen fångar upp solenergi och isomeriseras tappar den sin färg och blir då helt transparent. Så länge solen lyser på filmen fångar den upp energi, vilket innebär att inte lika mycket värme når igenom filmen och in i rummet. I skymningen, när solljuset minskar, börjar värme avges från filmen och den får sakta tillbaka sin gula nyans och är redo att åter fånga solljus dagen därpå. </div> <div><br /></div> <div>– Flygplatser och kontorskomplex, exempelvis, skulle både kunna minska sin energiförbrukning och samtidigt skapa ett behagligare klimat med vår film, eftersom dagens uppvärmnings- och avkylningssystem ofta inte hänger med vid snabba temperaturskiften, säger Kasper Moth-Poulsen. </div> <div><br /></div> <div>Molekylen ingår i ett koncept som forskargruppen kallar för Most, vilket står för ”molecular solar thermal storage”. Tidigare har gruppen presenterat ett energisystem för hus baserat på samma molekyl (se relaterat pressmeddelande nedan). Där handlar det om att – efter att solenergi fångats upp av molekylen – lagra den under en längre tid, exempelvis från sommaren till vintern, och då använda den för att värma upp ett helt hus. Forskarna insåg att de kunde förkorta steget till tillämpning genom att även optimera molekylen för en fönsterfilm, vilket också kan skapa bättre förutsättningar för det något mer invecklade energisystemet för hus. </div> <div>Det som återstår för forskarna att göra är att öka koncentrationen av molekylen i filmen och samtidigt bibehålla filmens egenskaper, samt att få ned priset på molekylen. Enligt Kasper Moth-Poulsen är de dock mycket nära en innovation. </div> <div><br /></div> <div>– Steget till att vår film blir tillämpad är så kort att det kan ske mycket snart. Vi är i ett mycket spännande skede när det gäller Most, säger Kasper Moth-Poulsen.</div> <div><br /></div> <div><strong>Mer om forskningen</strong></div> <div><br /></div> <div><a href="https://youtu.be/7_FQMOStDdA">Här är en video på hur teknologin skulle kunna fungera​</a>. Filmen i videon är ett montage.</div> <div><br /></div> <div><a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201900367">Läs artikeln Solar Energy Storage by Molecular Norbornadiene–Quadricyclane Photoswitches: Polymer Film Devices</a></div> <div><br /></div> <div>Forskningen har finansierats av Australian Research Council, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse och Stiftelsen för Strategisk Forskning.</div> <div><br /></div> <div>För mer information, kontakta:</div> <div>Kasper Moth-Poulsen, biträdande professor i nanomaterialkemi, Chalmers, 0761-99 68 55, kasper.moth-poulsen@chalmers.se</div> Mon, 08 Jul 2019 07:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/nyheter/Sidor/proteiner-fangade-i-glas-kan-ge-ny-kunskap-om-lakemedel.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/nyheter/Sidor/proteiner-fangade-i-glas-kan-ge-ny-kunskap-om-lakemedel.aspxUnik metod öppnar dörrar för läkemedelsforskning<p><b>​Chalmersforskare har utvecklat en unik metod för att studera proteiner, vilket öppnar helt nya dörrar för läkemedelsforskningen. Genom att fånga proteiner i en nanokapsel av glas kan forskarna skapa unika bilder av proteiner i naturlig miljö. Resultaten har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Small.</b></p>​<span style="background-color:initial">Proteiner är måltavla och transportör för läkemedel i kroppen, framförallt de proteiner som sitter i cellernas membran – som omsluter cellerna. Att förstå hur de fungerar är avgörande för att utveckla avancerade läkemedel, men det är en stor utmaning – dessa proteiner är mycket komplexa och utför många olika uppgifter som är nödvändiga för cellens överlevnad och funktion. Idag används flera olika metoder för att avbilda proteiner men ingen metod erbjuder fullgoda möjligheter för att studera enskilda membranproteiner i deras naturliga miljö.</span><div><br /></div> <div><strong>Känd teknik används på nytt sätt</strong><br /><span style="background-color:initial"></span><div>En forskargrupp på Chalmers under ledning av Martin Andersson på institutionen för kemi och kemiteknik har nu framgångsrikt använt atomsondstomografi för att avbilda och studera proteiner. Metoden väcker uppmärksamhet eftersom tekniken, som är känd sedan länge, främst har använts för att karakterisera metaller och hårda material.</div> <div>– Det var i samband med en studie av gränsytan mellan skelett och implantat som vi upptäckte att det gick att urskilja organiskt material i benet med den här tekniken. Då fick vi idén att vidareutveckla metoden för proteiner, säger Martin Andersson.</div> <div><br /></div> <div>Utmaningen låg i att utveckla en provberedningsmetod som bibehåller proteinet intakt i sin naturliga miljö. Forskarna har nått framgång genom att kapsla in proteinet i en extremt tunn glasbit, endast cirka 50 nanometer i diameter. (1 nm är en miljondel av en millimeter.) Sedan skivas det yttersta lagret av glasbiten av med elektiska fält, vilket frigör proteinet, atom för atom. Proteinet kan läsas av och dess tredimensionella struktur rekonstrueras i en dator.</div> <div><br /></div> <div>Resultatet i studien har verifierats genom att jämföra med en befintlig tredimensionell avbildning av ett känt protein. I det fortsatta arbetet behöver provberedningsprocessen utvecklas för att snabba upp och öka precisionen. </div> <div><br /></div> <div><strong>Banbrytande metod</strong></div> <div>Metoden är banbrytande på flera sätt. Forskarna får inte bara fram den tredimensionella strukturen utan även proteinets kemiska sammansättning. </div> <div>– Vår metod ger mycket god upplösning, och erbjuder där ett starkt komplement till befintliga metoder. Det blir möjligt att studera hur molekylerna är uppbyggda på atomnivå, säger Martin Andersson.</div> <div><br /></div> <div>Med den här metoden kan potentiellt alla proteiner studeras, vilket inte är möjligt idag. Det är bara cirka 1 procent av de membranbundna proteinerna som man har lyckats strukturbestämma.</div> <div>– Vi kan med den här metoden studera enskilda proteinmolekyler, till skillnad från dagens metoder som studerar en samling proteiner och sedan drar ett medelvärde, säger Gustav Sundell, forskare i Martin Anderssons forskargrupp.</div> <div><br /></div> <div>Med atomsondstomografi inhämtas informationen genom att bestämma atomernas massa. </div> <div>– Eftersom vi hämtar information om atomernas massa i vår metod innebär det att vi kan mäta vikten. </div> <div>Därmed kan man till exempel utforma tester där läkemedelsmolekyler kombineras med olika isotoper (vilket ger dem olika massa) som gör dem urskiljbara i en studie. Det skulle bidra till att skynda på processen att konstruera och testa nya läkemedel, säger Mats Hulander, forskare i Martin Anderssons forskargrupp.</div> <div><br /></div> <div><strong>Artikeln är publicerad i tidskriften Small: </strong></div> <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201900316"><div>”Atom Probe Tomography for 3D Structural and Chemical Analysis of Individual Proteins” </div> <div>G. Sundell, M. Hulander, A. Pihl och Martin Andersson</div> ​</a> <div><br /></div> <div><strong>Text:</strong> Malin Ulfvarson</div> <div><br /></div> </div>Wed, 03 Jul 2019 10:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Bo-Albinsson-invald-i-KVA.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Bo-Albinsson-invald-i-KVA.aspxBo Albinsson invald i KVA<p><b>​Bo Albinsson, professor i fysikalisk kemi på institutionen Kemi och kemiteknik har blivit invald till ledamot i Kungliga vetenskapsakademien.</b></p>​<span style="background-color:initial">I sin forskning rör sig Bo Albinsson inom den fysikaliska kemins hela spektrum, från experimentell molekylspektroskopi till teoretisk modellering och kvantmekaniska beräkningar. Albinsson har bidragit med viktig kunskap kring elektron- och energitransport i molekylära system, där han kombinerat teoretiska och experimentella studier. Dessa arbeten har haft stor betydelse för vidare forskning inom fotokatalys och molekylära solkonverteringssystem och har fått stor internationell spridning. Nu tar han en plats bland ledamöterna i kemiklassen.</span><div><br /><span style="background-color:initial"></span><div>– Det är naturligtvis en stor ära att bli invald i KVA och är i någon mening ett erkännande av betydelsen av den grundläggande forskning om de fundamentala processer verksamma i både den naturliga fotosyntesen och i solceller som min forskargrupp bedrivit under lång tid, säger Bo Albinsson.</div> <div><br /></div> <div>Främst intresserar han sig för mekaniska frågeställningar rörande elektron- och energiöverföringsmekanismer, vilka är de fundamentala processerna inom all konvertering av solenergi. Albinssons forskargrupp arbetar för närvarande med detta inom ett projekt om fotonuppkonvertering där man vill kunna omvandla solljusets lågenergifotoner till fotoner med hög energi, för att på så sätt öka verkningsgraden i solceller och möjliggöra framtida produktion av solbränslen.</div> <div><br /></div> <div>Kemiklassen inom KVA har 18 ledamöter under 65 år, men man är invald som ledamot på livstid. Det finns dessutom internationella ledamöter och hedersledamöter.  Bland de 18 ledamöterna under 65 år i kemiklassen är Bo Albinsson tillsammans med Pernilla Wittung- Stafshede de två forskare som är verksamma på Chalmers. </div> <div><br /></div> <div>– KVA är verksam inom både nationellt och internationellt policyarbete och gör därför en rad utredningar. Dessutom delar vetenskapsakademin ut ett antal priser och anslag, där Nobelpriset är det mest kända. Jag kommer, över tid, gärna bidra till båda dessa viktiga uppgifter, säger Bo Albinsson.</div> <div><br /></div> </div>Mon, 01 Jul 2019 00:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Forskarna-som-löser-Northvolts-tillgång-på-råvaror.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Forskarna-som-l%C3%B6ser-Northvolts-tillg%C3%A5ng-p%C3%A5-r%C3%A5varor.aspxForskarna som löser Northvolts tillgång på råvaror<p><b>​Elbilsförsäljningen ökar dramatiskt. Det är lätt att föreställa sig ett framtida bergav kasserade batterier, fullproppade med värdefulla men svårutvunna metaller och mineraler. Än finns ingen kostnadseffektiv återvinning av litiumjon-batterier på plats. Men kanske snart.</b></p>​<span style="background-color:initial">Redan tidigt i arbetet med att starta batteritillverkning för elbilar i Skellefteå </span><span style="background-color:initial">insåg Northvolt att planen även måste </span><span style="background-color:initial">innehålla en helt ny återvinningslina. </span><span style="background-color:initial">Avgörande för litiumjon-batteriernas </span><span style="background-color:initial">framtid är att kunna säkra tillgången till </span><span style="background-color:initial">råmaterial på ett hållbart sätt. Batterierna </span><span style="background-color:initial">innehåller metaller från källor som kommer </span><span style="background-color:initial">vara slut inom några decennier. Brytningen </span><span style="background-color:initial">av den viktiga metallen kobolt omgärdas av </span><span style="background-color:initial">människorättsliga problem som exempelvis </span><span style="background-color:initial">barnarbete. Samtidigt skapar dagens kommersiella återvinning stora utsläpp av koldioxid. Den är inte särskilt lönsam heller. </span><span style="background-color:initial">Northvolt behövde en världsunik, hållbar </span><span style="background-color:initial">teknologi för att lyckas. </span><div><br /><span style="background-color:initial"></span><div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial"> – Vi står inför en mycket stor omställning. </span><span style="background-color:initial">Industriers råvaruflöden måste bli hållbara </span><span style="background-color:initial">och vi måste ta vara på vad vi tar upp ur </span><span style="background-color:initial">marken. Återvinning är nödvändigt för att </span><span style="background-color:initial">vi ska klara detta, säger Northvolts miljöchef E</span><span style="background-color:initial">mma Nehrenheim. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">Många universitet kontaktades. Northvolt </span><span style="background-color:initial">fastnade för forskarna inom industriell ​materialåtervinning på Chalmers, efter goda </span><span style="background-color:initial">erfarenheter av tidigare samarbeten.</span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">– De har väldigt bra förmåga att förstå </span><span style="background-color:initial">industrins behov. Processer för återvinning </span><span style="background-color:initial">finns visserligen redan, men bara på akademisk nivå. Vi behövde någon som kunde </span><span style="background-color:initial">optimera kunskapen för industrin, säger </span><span style="background-color:initial">Emma Nehrenheim.</span><div><div><br /></div> <div>Forskargruppen inom industriell materialåtervinning har varit involverade i en mängd <span style="background-color:initial">olika industrisamarbeten, och har unik kompetens. Kunskapen kring batteriåtervinning </span><span style="background-color:initial">på Chalmers är helt enkelt stor. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">– Vi hade en gynnsam utgångsposition. </span><span style="background-color:initial">Inom gruppen har vi en väldigt stor samlad </span><span style="background-color:initial">erfarenhet kring utvecklingsprocesser för industri, säger Martina Petranikova, forskarassistent som leder samarbetet från Chalmers sida. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Litiumjon-batterier består – förutom av </span><span style="background-color:initial">litium – främst av blandningar av grafit, </span><span style="background-color:initial">nickel, kobolt, koppar, mangan, aluminium </span><span style="background-color:initial">och plast. Idag återvinns materialen främst </span><span style="background-color:initial">genom smältning. Då går all litium förlorad </span><span style="background-color:initial">i slagget. Det som blir kvar separeras genom </span><span style="background-color:initial">vätskeextraktion. Smältning är en väldigt </span><span style="background-color:initial">energikrävande metod som dessutom ger </span><span style="background-color:initial">mycket koldioxidutsläpp. <img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Northvolt%20återvinning/batteri-1.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" /><br /><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Chalmersforskarna använder</span><span style="background-color:initial"> sig istället </span><span style="background-color:initial">av hydrometallurgi. Istället för att smälta </span><span style="background-color:initial">batterierna går den energisnåla metoden </span><span style="background-color:initial">helt ut på lakning och vätskeextraktion vid </span><span style="background-color:initial">relativt låga temperaturer. </span><span style="background-color:initial">Processen börjar med att batteriet laddas </span><span style="background-color:initial">ur helt, för att därefter krossas. Sen kan </span><span style="background-color:initial">beståndsdelarna börja separeras. Järn </span><span style="background-color:initial">avlägsnas med magneter. Plast kan blåsas </span><span style="background-color:initial">bort. Det aktiva materialet löses upp genom </span><span style="background-color:initial">lakning, vilket lämnar grafiten kvar som </span><span style="background-color:initial">olösligt sediment. Metaller som koppar, </span><span style="background-color:initial">kobolt, nickel och litium befinner sig då i </span><span style="background-color:initial">flytande joniskt tillstånd. De kan sen extraheras, en i taget, med hjälp av organiska </span><span style="background-color:initial">ämnen skräddarsydda för att binda just en </span><span style="background-color:initial">specifik metall. </span><span style="background-color:initial">De olika organiska ämnena </span><span style="background-color:initial">konsumeras inte i processen utan kan senare </span><span style="background-color:initial">återanvändas. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">– Utmaningen är att arbeta med riktiga, </span><span style="background-color:initial">förbrukade batterier. Det så finns mycket </span><span style="background-color:initial">orenheter i dem. Ska vi kunna återanvända </span><span style="background-color:initial">exempelvis extraherad kobolt måste den vara </span><span style="background-color:initial">helt ren. Det kräver en optimerad process, </span><span style="background-color:initial">men vi har kommit långt och är snart där, </span><span style="background-color:initial">säger Cristian Tunsu, som utför det mesta </span><span style="background-color:initial">laboratoriearbetet.</span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">När projektet är klart senare i höst räknar </span><span style="background-color:initial">forskarna med att kunna återvinna det mesta </span><span style="background-color:initial">av batteriets åtråvärda metaller: koppar, </span><span style="background-color:initial">nickel, litium och kobolt. </span><span style="background-color:initial">Frågan är: är kostnaderna rimliga?</span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">– Vi kommer utvärdera processen, men </span><span style="background-color:initial">just nu vet vi inte. Det handlar mer om säker </span><span style="background-color:initial">tillgång till råmaterialen i det här läget, säger </span><span style="background-color:initial">Martina Petranikova. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">När det gäller återvinning är det inte bara </span><span style="background-color:initial">den direkta lönsamheten som styr. Europeisk lagstiftning kräver producentansvar. </span><span style="background-color:initial">Batterierna kommer tillbaka till tillverkaren </span><span style="background-color:initial">när de är förbrukade och det är förbjudet </span><span style="background-color:initial">att deponera dem. Samtidigt skapar egen </span><span style="background-color:initial">återvinning också trygghet i produktionen. </span><span style="background-color:initial">Tillgången på råvara säkras. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">Projektet avslutas med bygget av en demoanläggning i Northvolts utvecklingslabb i </span><span style="background-color:initial">Västerås. Demolinan ska vara klar att an vända </span><span style="background-color:initial">vid årsskiftet 2019/2020. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">– Det har gått väldigt bra hittills. Martina </span><span style="background-color:initial">Petranikova och hennes medarbetare har ett </span><span style="background-color:initial">sätt att arbeta som passar industrisamarbeten </span><span style="background-color:initial">väldigt bra, och de är mycket bra på att leverera. Vi hoppas att Chalmers även kan följa </span><span style="background-color:initial">med i nästa steg, säger Northvolts Emma </span><span style="background-color:initial">Nehrenheim. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">Hur stor volym förbrukade batterier </span><span style="background-color:initial">demoanläggningen kommer hantera beror på </span><span style="background-color:initial">hur mycket Northvolt får tag på. Visionen är, </span><span style="background-color:initial">enligt Emma Nehrenheim, att så stor del som </span><span style="background-color:initial">möjligt i deras batterier på lång sikt kommer </span><span style="background-color:initial">från återvunnet material. </span><span style="background-color:initial">Det är alltså hög tid för elbilstillverkarna </span><span style="background-color:initial">att börja ta sin del av producentansvaret. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"></span><span style="background-color:initial">– Fram till 2025 kommer bilindustrin ha </span><span style="background-color:initial">skapat 12 miljoner batteriförsedda fordon. </span><span style="background-color:initial">Varje batteri väger cirka 150 kilo. Det är bara </span><span style="background-color:initial">att räkna. Det kommer bli enormt mycket </span><span style="background-color:initial">material. Förr eller senare kommer det tillbaka till tillverkarna och då måste teknologin </span><span style="background-color:initial">vara på plats, säger Cristian Tunsu. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Text och foto: Mats Tiborn</span></div> <div>​<br /></div> </div></div></div>Fri, 28 Jun 2019 00:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Härmar-ultrastrukturen-hos-trä-för-3D-printade-gröna-produkter-.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/H%C3%A4rmar-ultrastrukturen-hos-tr%C3%A4-f%C3%B6r-3D-printade-gr%C3%B6na-produkter-.aspxHärmar ultrastrukturen hos ved med 3D-printing<p><b>​Forskare vid Chalmers tekniska högskola har gjort framsteg inom 3D-printing genom att ta fram ett träbaserat bläck som härmar den unika ultrastrukturen i trä. Deras forskning skulle kunna innebära ett genombrott för tillverkning av gröna produkter. Genom att efterlikna den naturliga cellulära arkitekturen i trä, presenterar de nu möjligheten att skapa gröna produkter, sprungna ur trä, med unika egenskaper. Det handlar om allt från kläder, emballage och möbler till hälso- och sjukvårdsprodukter.</b></p>​<span style="background-color:initial">Hur trä växer styrs av en genetisk kod, vilken ger unika egenskaper i form av porositet och vridstyvhet. Samtidigt är trä ett väldigt begränsat material när det kommer till bearbetning. Till skillnad från metaller och plaster går trä inte att smälta och forma, utan måste sågas, hyvlas och svarvas. Processer som omvandlar trä till papper, kartong och textiler förstör den underliggande ultrastrukturen, träcellens arkitektur. Men den nya teknologin fungerar som om ett träd växte precis på det sätt som vi vill att slutprodukten ska se ut, fast istället sker tillväxten i en 3D-printer.</span><div><br /><span style="background-color:initial"></span><div>Chalmersforskare har sedan tidigare lyckats ta fram ett bläck, baserad på nanocellulosa från trämassa, som kan användas i 3D-printing. Nu presenterar de ytterligare ett framsteg – de har lyckats tolka träts genetiska kod och digitaliserat det så att det kan instruera en 3D-printer. </div> <div>Detta innebär att det nu går att kontrollera uppbyggandet av nanofibriler i detalj vid 3D-printning, för att fullt ut efterlikna den önskade ultrastruktur som trä har. Möjligheten att kunna hantera placering och form innebär att träts unika egenskaper nu går att återskapa artificiellt. </div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Mimicking%20the%20ultrastructure%20of%20wood/Paul%20Gatenholm.png" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" /><br /></div> <div>– Detta är ett genombrott inom tillverkningsteknologin. Det tar oss bortom vad naturen tidigare tillåtit, för att skapa nya, hållbara gröna produkter. Det innebär att de produkter som idag produceras av skogsmaterial nu, på mycket kortare tid, istället kan bli 3D-printade. Metall och plast som idag används inom 3D-printing kan ersättas med ett förnybart, hållbart alternativ, säger professor Paul Gatenholm, som leder forskningen på Chalmers, genom Wallenberg Wood Science Centre. </div> <div><br /></div> <div>Ytterligare en fördel är att hemicellulosa, som är en naturlig del av växtens cell, tillförts i nanocellulosagelen. Hemicellulosan fungerar som ett klister som ger cellulosan tillräcklig styrka, på ett liknande sätt som växtens naturliga celluppbyggnadsprocess sker. </div> <div><br /></div> <div>Teknologin öppnar helt nya fält av möjligheter. Idag är behandling av trä tidskrävande och innebär bland annat sågning och hyvling för att veden ska utformas till produkter. Denna teknologi innebär att nya träliknande produkter kan designas och ”odlas” nedifrån och upp, på mycket kortare tid än vad som är möjligt med naturligt trä.</div> <div><br /></div> <div>Paul Gatenholms grupp har redan utvecklat en prototyp för ett innovativt förpackningskoncept. Forskarna printade strukturer som ser ut som bikakor, med sina karaktäristiska håligheter. De lyckades sedan kapsla in partiklar inuti håligheterna. Cellulosa har utmärkta syrebarriäregenskaper, vilket innebär att metoden är lovande för att skapa lufttäta emballage för exempelvis livsmedel och medicin. </div> <div><br /></div> <div>– Att tillverka produkter på det här sättet skulle kunna leda till enorma besparingar när det gäller resurser och skadliga utsläpp, säger han. Tänk dig, till exempel, om vi skulle kunna börja printa förpackningar lokalt. Det skulle innebära ett alternativ till dagens industrier, som är högst beroende av plast och CO2-genererande transporter. Paketeringen skulle kunna designas och tillverkas för den specifika varan utan att restprodukter. </div> <div>Även prototyper för hälsovårdsprodukter och kläder har utvecklats och ytterligare ett område där Paul ser stor potential för teknologin är i rymden. Han menar att rymden erbjuder den perfekta testbädden för att vidareutveckla teknologin. </div> <div><br /></div> <div>– Växter ger otroligt återvinningsbara material. Detta innebär att råmaterial kan produceras på plats under längre rymdresor, på månen eller på Mars. Om du odlar mat i rymden, kommer du förmodligen även ha tillgång till både cellulosa och hemicellulosa, säger Paul Gatenholm.</div> <div><br /></div> <div>Forskarna har framgångsrikt presenterat teknologin för den europeiska rymdorganisationen ESA och samarbetar även med universitetet Florida Tech och NASA i andra projekt, bland annat materialtest i mikrogravitation.</div> <div><br /></div> <div>– Rymdresor har alltid inneburit en katalysator för materialutveckling på jorden, säger han. </div> <div><br /></div> <div>Läs artikeln <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940718304918?via%3Dihub#fig0025">“Materials from trees assembled by 3D printing – Wood tissue beyond nature limits”​​</a>, publicerad I Applied Materials Today. Artikeln blev först publicerad online första mars 2019, och i tidningsformat i juni 2019.</div> <div><br /></div> </div>Thu, 27 Jun 2019 07:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/see/nyheter/Sidor/Kungligt-stipendium-till-tva-Chalmersforskare.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/see/nyheter/Sidor/Kungligt-stipendium-till-tva-Chalmersforskare.aspxKungligt stipendium till två chalmersforskare<p><b>​Den 8 maj fick två av Chalmers forskare – Fredrik Lind och Anna Palme – stipendium ur stiftelsen Konung Carl XVI Gustafs 50-årsfond för vetenskap, teknik och miljö. ​Fredrik Lind får priset för framsteg inom förbränningsteknik som minskar utsläppen och ökar effektiviteten, medan Anna Palme får stipendiet för återvinning av textil som innehåller polyester och bomull.</b></p><h3 class="chalmersElement-H3"><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/SEE/Nyheter/Fredrik-Lind-270.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" />Fredrik Lind är docent vid avdelningen Energiteknik på institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap och får stipendium på 100 000 kronor för ”Användning av ilmenit för att reducera globala koldioxidutsläpp”: </h3> <div><strong><br /></strong></div> <div><div><strong style="background-color:initial">Vad handlar din forskning om?</strong><br /></div> <div><span style="background-color:initial">Man kan säga att min forskning handlar om att utveckla ny teknik för att effektivisera förbränningen i nutida och framtida kraftvärmeanläggningar. Genom att ersätta dagens bäddmaterial i så kallad <a href="https://sv.wikipedia.org/wiki/Fluidisering">fluidiserade bäddpannor</a> med det vanligt förekommande mineralet ilmenit så kan vi tillgodogöra syret i förbränningsluften mycket effektivare. Detta leder till en förbättrad bränsleomvandling, att emissioner av skadliga ämnen minimeras och en framtida möjlighet till koldioxidavskiljning. Enkelt uttryckt: ”Cleaner and Better”. Målet är att det arbete vi gör i befintliga pannor ska bygga upp nödvändig kunskap och bana väg för att ta nästa tekniksprång, och på så sätt möjliggöra koldioxidavskiljning i stor skala. </span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><strong><br /></strong></span></div> <div><span style="background-color:initial"><strong>Vad har hänt sedan dess?</strong></span><br /></div> <div><span style="background-color:initial">Genom vårt samarbete med <a href="https://www.improbed.com/">Improbed AB</a>, som är en frukt av denna upptäckt och ett långvarigt samarbete mellan Chalmers och E.ON, så håller vi som bäst på att implementera och utvärdera tekniken i kraftvärmeanläggningar på flera håll i Sverige. Genom vår forskning i industriell miljö har vi nu också kunnat utveckla en magnetisk separationsanläggning som medför att vi kan återanvända ilmeniten i hög grad och därmed minimera uttag av jungfruligt material samtidigt som vi minskar mängden aska.</span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><strong><br /></strong></span></div> <div><span style="background-color:initial"><strong>Vad innebär priset för dig?</strong></span><br /></div> <div><span style="background-color:initial">Framförallt så är det ju en stor ära att få ta emot denna utmärkelse men det visar också på att den forskning som jag och min grupp gör är betydelsefull. Mitt mål är att vår teknik skall nå ut bredare så att även andra länder kan ställa om till effektivare förbränning. Jag kommer att använda de 100 000 kronorna för ett samarbete med Tsinghua universitetet i Beijing, där vi genom en workshop med forskare och industrirepresentanter skall diskutera teknikens möjligheter.</span><br /></div></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Läs mer tekniken i pressmeddelandet: </span><span style="background-color:initial"><a href="http://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/ny-typ-av-sand-saetter-turbo-paa-kraftvaermeverk-1230721">Ny typ av sand sätter turbo på kraftvärmeverk​</a>.</span></div> <div><br /></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Areas%20of%20Advance/Energy/Nyheter_tom180731/Kungabesök%202015/kungen_ilmenit_350px.jpg" class="chalmersPosition-FloatLeft" alt="" style="margin:5px;width:250px;height:218px" /><em>Kung Carl XVI Gustaf känner på materialet ilmenit vid sitt besök på Chalmers i november 2015. Skålen med den &quot;kungliga ilmeniten&quot; har för övrigt en hedersplats på avdelningen Energiteknik sedan besöket.</em> Foto: <span style="background-color:transparent">Jan-Olof Yxell.</span></div> <div><span style="background-color:transparent"><a href="/sv/styrkeomraden/energi/nyheter/Sidor/Energiforskning-lockade-kungen-till-Chalmers.aspx">Läs mer och se en film från besöket</a>. </span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <div><span style="background-color:transparent"><br /></span></div> <h3 class="chalmersElement-H3"><span><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/SEE/Nyheter/kungl-stipendium-anna-palme.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="width:270px;height:166px" />Anna Palme arbetar på avdelningen </span><span>Skogsindustriell kemiteknik, institutionen för Kemi och kemiteknik och får stipendiumet för </span><span>”Återvinning av textil innehållande en blandning av polyester och bomull”.</span></h3> <div><br /></div> <div><strong>Vad handlar din forskning om?</strong></div> <div><span style="background-color:initial">Det handlar om textilåtervinning. I projektet skulle jag ta fram en process för att återvinna textil från vården, så som lakan och patientkläder och liknande. Eftersom tyget oftast består till hälften av polyester och till hälften av bomull var jag först tvungen att ta fram ett sätt att separera dessa två från varandra. Resultatet blev en process som separerar bomull från polyester, och därefter gör viskos av bomullen med samma kvalitet som den viskos som framställts av icke återvunnet material. Även de viktigaste bitarna av polyestern, de två monomererna som polyester bygger på, återvinns med bibehållen kvalitet i processen.</span></div> <div> </div> <div><strong>Vad har hänt sedan dess? </strong></div> <div><span style="background-color:initial">Både jag och min projektledare har varit föräldralediga så det har stått still ett tag, men nu är vi i slutfasen av nya ansökningar för fortsatta samarbeten ned industrin. Projektet var redan från början industrinära. Min handledare arbetar på Södra och även Rise var med i projektet och det är Södra, Rise och Chalmers som vill fortsätta jobba med detta. </span></div> <div> </div> <div><strong>Vad innebär priset för dig?</strong></div> <div><span style="background-color:initial">Jag får 85 000 kr som jag kan använda för en konferens. Nu slutar jag på Chalmers i dagarna, men eftersom jag kommer fortsätta jobba inom skogsindustrin så kommer de komma till nytta ändå. Men framför allt tycker jag att äran är det jag tycker är störst för mig. Bara att nomineras till priset är jättefint så det betyder mycket för mig. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><a href="https://www.kungahuset.se/press/pressmeddelanden/2019pressmeddelanden/utdelningavstipendierurstiftelsenkonungcarlxvigustafs50arsfondforvetenskapteknikochmiljo.5.78ef352d169d87c34d5a19f.html">Läs mer på Svenska Kungahusets webbplats​</a>. </span></div>Wed, 08 May 2019 15:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/styrkeomraden/energi/nyheter/Sidor/svensk-skogsindustris-fornamsta-utmarkelse.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/styrkeomraden/energi/nyheter/Sidor/svensk-skogsindustris-fornamsta-utmarkelse.aspxHan får svensk skogsindustris förnämsta utmärkelse<p><b>​Hans Theliander, professor i Skogsindustriell kemiteknik vid Chalmers, har tilldelats svensk skogsindustris förnämsta utmärkelse, Ekmanmedaljen. Medaljen bär namnet efter ingenjör Carl Daniel Ekman, som på 1850-talet utvecklade sulfitmassametoden i Sverige.</b></p>​<img src="/sv/styrkeomraden/energi/nyheter/PublishingImages/Ekmandagarna_PhotoPaxEngstrom_61.jpg" alt="Hans Theliander, Ekmanmedaljör" class="chalmersPosition-FloatLeft" style="margin:5px" /><span style="background-color:initial"><b>Hans Thelianders meritlista</b> som forskare och innovatör inom sulfatfabrikens återvinning är lång. De senaste åren har han arbetat med filtrering och uttag av lignin. Processen som kallas LignoBoost är idag kommersialiserad av Valmet och finns i drift på två massabruk i världen. Den har en potential att vara en central teknologi i framtidens massabruk.</span><div><br /><span style="background-color:initial"></span><div><b>Teknologin som Hans Theliander</b> varit med och utvecklat med omkringliggande kompetenser öppnar upp användningsområdena för lignin i industriell skala. Mycket av den forskning och utveckling som</div> <div>bedrivs inom akademi, på institut och i industrin inom ligninområdet baseras på lignin från LignoBoostprocessen. I utvecklingen har Hans Thelianders kunskaper inom filtrering varit av särskild betydelse för framgången. </div> <div><br /></div> <div><b>Utöver LignoBoost </b>har han även varit verksam inom massateknikforskningen med betydande insatser rörande bland annat värme- och masstransport under kokning samt inom bioraffinaderirelaterade studier där matematisk modellering varit centralt. </div> <div><br /></div> <div><b>Totalt har Hans Theliander </b>publicerat mer än 170 vetenskapliga publikationer varav ett 40-tal artiklar i Nordic Pulp and Paper Research Journal, vid vilken han även tillhört redaktionsrådet sedan 2010.</div> <div>Förutom sitt forskningsvärv så har Hans under lång tid varit verksam som lärare och professor vid</div> <div>Chalmers och utbildat en lång rad ingenjörer, doktorer och licentiander som idag är verksamma inom</div> <div>pappers- och massaindustrin.</div> <div><br /></div> <div><b>I samband med överlämnandet av medaljen </b>på Svenska Papper- och Cellulosaingeniörsföreningens, SPCI:s, Ekmandagar, 29-30 januari på IVA i Stockholm, höll Hans Theliander ett föredrag med titeln:<br /> <a href="http://www.svenskpapperstidning.se/shared/files/Min_forskningsresa_Hans_Theliander_Ekmanmedaljor_2019.pdf"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icpdf.png" alt="" />Min forskningsresa.​</a><br /><br /></div> <div>Fotograf: Pax Engström Nyström för SPCI<br /><b><br /></b></div> <div><b>RELATERAT:</b><br /><a href="http://www.spci.se/"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />SPCI​</a><br /><a href="https://www.tekniskamuseet.se/lar-dig-mer/svenska-uppfinnare-och-innovatorer/carl-daniel-ekman-sulfitprocessen/"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Om Carl Daniel Ekman</a><br /><br />Av: Ann-Christine Nordin</div> <div><br /></div> </div> ​Tue, 07 May 2019 12:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Var-vänlig-identifiera-dig-med-ditt-självlysande-slajm.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Var-v%C3%A4nlig-identifiera-dig-med-ditt-sj%C3%A4lvlysande-slajm.aspxVar vänlig identifiera dig med ditt självlysande slajm<p><b>Att använda digitala lösningar för att identifiera sig och verifiera handlingar har blivit allt vanligare, men digitala koder kan knäckas. Forskare på Chalmers föreslår i en artikel i tidskriften Chemical Science ett alternativ till det digitala, nämligen en självlysande gel.​</b></p><div>​Vad händer om man blandar en självlysande molekyl, två molekyler som reagerar på ljus och en gel? Ett hacksäkert identifieringssystem, menar docent Henrik Sundén vid institutionen Kemi och kemiteknik, Chalmers. </div> <div><br /><span style="background-color:initial">Identifieringstekniken bygger på att kunna uppge rätt färg inom det väletablerade CIE-diagrammet. Genom att belysa identifieringsgelen under en given tid och med en given våglängd på ljuset uppenbarar sig rätt färg. Vilken färg som avges kan styras på flera olika sätt. Dels beror det på sammansättningen av molekylerna, men även på vilken/vilka våglängder som gelen belyses med och hur länge.  Bara den som har tillgång till rätt belysningssekvens samt rätt sammansättning av molekyler kommer lyckas uppge rätt koordinater i CIE-diagrammet. Det är med andra ord omöjligt att ge rätt identifieringskod utan gelen. Blandningen kan potentiellt innebära grunden för ett hacksäkert autentiseringssystem.</span></div> <div> </div> <div>– Traditionella metoder för dessa ändamål kräver komplexa matematiska algoritmer och processorkraft. Genom att istället använda en gel och ljus kan vi åstadkomma liknande resultat med betydligt mindre resurser, säger Henrik Sundén.</div> <div>  <br /></div> <div>Tekniken bygger på en gel som innehåller en sorts självlysande, eller fluorescerande, molekyler, och en eller två typer av fotoresponsiva molekyler som triggas av ljusexponering. Den fluorescerande molekylen lyser naturligt i en blå ton, men när dess blåa ljus skiner på de fotoresponsiva molekylerna aktiveras de och blandningen börjar lysa i en annan färg. Den omslutande gelen består av en specialdesignad molekyl med självläkande egenskaper. Detta gör att identifieringsgelen går att återanvända gång på gång. Tack vare komplexiteten i processerna som ligger till grund för gelens färgförändringar så är det praktiskt omöjligt att förutspå dessa utifrån en given belysningssekvens. Det är samma oförutsägbarhet som ligger bakom dagens digitala krypteringsalgoritmer. </div> <div> </div> <div>– Till skillnad från digitala lösningar går det inte att hacka molekyler. När du identifierar dig med dagens digitala system, så kan förmodligen koden hackas, men kopplar vi bort det digitala och istället använder en gel och en spektrofotometer kan vi skapa koder som inte går att knäcka på digital väg, säger Henrik Sundén.</div> <div> </div> <div>Genom att använda det etablerade färgdiagrammet CIE som koordinatsystem kan äkthet verifieras. Tanken är att båda parter i identifieringssituationen är överens om en viss sammansättning av gelen. När identifieringen sker får den som ska legitimera sig ett antal våglängder att utsätta gelen för samt tidsangivelse för hur länge. De färger som framträder efter rätt exponering plottas in i koordinatsystemet. Dessa ger en icke-linjär kurva som är helt unik för just de inmatade förutsättningarna. Stämmer båda parters resultat med varandra är identifieringen godkänd. </div> <div> </div> Kombinationen av rätt belysningssekvens, samt sammansättningen och koncentrationen av gelen innebär ett oöverskådligt antal kombinationer. I artikeln visar forskarna att konceptet fungerar. Det återstår dock mycket vidare forskning, men i framtiden kommer du kanske ha slajm i fickan istället för Bank ID. <div><br /></div> <div><a href="https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/SC/C8SC03127D#%21divAbstract" target="_blank"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Läs artikeln här​</a><br /><div><br /></div> <div>Text och bild: Mats Tiborn</div></div>Fri, 22 Mar 2019 00:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/styrkeomraden/energi/nyheter/Sidor/Flera-perspektiv-nödvändiga-för-hållbart-jordbruk.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/styrkeomraden/energi/nyheter/Sidor/Flera-perspektiv-n%C3%B6dv%C3%A4ndiga-f%C3%B6r-h%C3%A5llbart-jordbruk.aspxFlera perspektiv nödvändiga för hållbart jordbruk<p><b>​I slutet av förra året tog debatten om ekologisk mat och biobränslen ordentlig fart. Jordbrukets klimatpåverkan var ett centralt tema och det har varit tydligt att debatten rör svåra avvägningar mellan olika slags miljöpåverkan. Den 11 april, under ett lunchseminarium, breddar forskarna diskussionen. Ett intensivt jordbruk kan ge högre skördar och frigör därmed mark för andra syften, men kan exempelvis hota bin och andra insekter.</b></p><b>​<span style="background-color:initial">Så hur vi kan använda odlingsmarken för att långsiktigt klara matförsörjningen samtidigt som vi får nya råvaror för produktion av biobränslen och nya biobaserade produkter?</span></b><div><br /></div> <div><img src="/sv/institutioner/see/kalendarium/PublishingImages/ChristelC.jpg" alt="Christel Cederberg" class="chalmersPosition-FloatLeft" style="margin:5px" />– Utmaningarna är många. Jag tycker att det är viktigt att visa på att det finns mycket goda möjligheter till annorlunda och hållbarhetsmässigt bättre produktion i framtiden. Det behövs som en motbild till alla larm om insektsdöd, avskogning och övergödning, säger Christel Cederberg, biträdande professor i fysisk resursteori, och en av föreläsarna på lunchseminariet. </div> <div><br /></div> <div><b>Christel Cederberg anser att ett av våra viktigaste hållbarhetsuppdrag</b> är att bruka våra jordar så att de förblir långsiktigt bördiga för kommande generationer. I ett globalt perspektiv är skördarna onödigt låga på stora arealer jordbruksmark på grund av dåliga skötselmetoder, erosion och sjunkande mullhalter i marken. </div> <div>– Det är verkligen ett resursslöseri.  Åkermarken måste överlämnas till kommande generationer utan försämrad kvalitet. Här behövs en mycket större allmän medvetenhet. På konsumtionssidan handlar det om att få ner matspillet och att minska det alltför stora intaget av animaliskt protein, som vi har i västvärlden i dag, säger hon. </div> <div><br /></div> <div>På produktionssidan handlar det om att utveckla hållbara produktionssystem ur ett brett perspektiv. Utsläppen av klimatgaser måste minska samtidigt som det är nödvändigt att förbättra näringskretslopp, och till exempel utveckla odlingssystem där man använder så lite pesticider, kemiska bekämpningsmedel, som möjligt. </div> <div><br /></div> <div><b>Tidigare i år publicerade tidskriften Biological Conservation</b> en rapport med den första globala forskningsgenomgången som visar att världen är på väg mot en massutrotning av inte bara bin utan av alla insekter. Så hur ska vi klara utmaningen, när det gäller matproduktion med tanke på klimatet och biologisk mångfald? </div> <div>– Den ökande kemikalieanvändningen inom jordbruket globalt är en av de stora framtidsfrågorna för att få till en hållbar matproduktion, säger Christel Cederberg. </div> <div>I ett längre tidsperspektiv tror hon att människor kommer att titta tillbaka på perioden från andra halvan av 1900-talet och framåt och fråga sig – ”hur kunde man tillåta att det spreds så mycket giftiga ämnen i så stora volymer i världens jordbruk?”. <br /><br /></div> <div><b>– Exakt när insikten slår igenom på bred front i världen</b> vågar jag inte spekulera i, men jag har några reflektioner. När världens mest använda ogräsmedel, glyfosat, Roundup, lanserades på 70-talet ansågs det nästan vara ofarligt. Det fanns faktiskt experter som sa att det var så ofarligt att man kunde dricka det. </div> <div>När genmodifierade grödor introducerades på bred front i Nord- och Sydamerika tidigt på 2000-talet, hävdades det att man nu hade fått fram ett miljövänligt odlingskoncept när man odlade glyfosat-toleranta sojabönor. </div> <div>– Det gick att slippa att spruta andra ogräsmedel – glyfosat var ju en pesticid med så goda egenskaper. Men idag låter det annorlunda. Misstankar om koppling mellan cancer och upprepad hantering av glyfosat har satt ämnet under stark granskning, och inom EU talas om förbud mot användning, säger Christel Cederberg</div> <div><br /></div> <div><b>Hon har också reflekterat över att antalet forskningsstudier ökar</b> som visar på hur den stora användningen av insekticider och kemiska bekämpningsmedel i jordbruket slår mot mångfalden av insekter, de nödvändiga pollinatörerna.   När insekterna blir färre hotas matproduktionen och naturekosystemen eftersom de spelar en essentiell roll i många processer i ekosystemen.  </div> <div>– Så det är oerhört viktigt att vi hittar metoder och odlingssystem som minskar beroendet av pesticider.</div> <div>Sverige kan bidra till ett bli ett föregångsland i Europa när det gäller jord- och skogsbruk genom att vara i framkant och utveckla nya tekniker och odlingssystem. </div> <div>– Innovation, både med tekniska och biologiska metoder, är mycket viktigt. Om vi tar jordbruket så kan man nog säga att Sverige är ett föregångsland i Europa när det gäller antibiotikaanvändningen i djurhållningen. Den är mycket låg jämfört med de stora animalieproducerande länderna. Ett annat exempel på innovation är utvecklingen av en kombimaskin i Sverige som både sår och rensar genom precisionshackning, vilket kan ersätta att spruta med kemiska ogräsmedel, säger Christel Cederberg.</div> <div><br /></div> <div><b>Finns det efterfrågan kommer metoder.</b> Maskinen har utvecklats inom det ekologiska lantbruket som en metod för att hantera ogräs utan kemikalier. Idag används också maskinsystemet av konventionella lantbrukare som inte vill spruta så mycket.</div> <div>– Jag tror att Sveriges bidrag är att satsa på att utveckla tekniker som får ner kemikalieanvändning. Långsiktigt är detta enda vägen att gå i matproduktionen.</div> <div><br /></div> <div><b>På lunchseminariet den 11 april</b> medverkar forskare från Chalmers och Aarhus Universitet i Danmark. Vilka perspektiv kommer ni att bjuda på tillsammans? </div> <div>– I Interreg-projektet Green Valleys, som är ett samverkansprojekt mellan Sverige och Danmark, kommer vi att utveckla och undersöka gräsbaserade bioraffinaderier och detta är verkligen ett nytänkande inom jordbruket. Och då tänker jag på hela systemnivån eftersom perenna gräsmarker som inte behöver bekämpningsmedel, och som är bra för markbördigheten, producerar biomassan som i bioraffinaderi omvandlas till högvärdigt protein och bioenergi. </div> <div>Green Valleys handlar dessutom om högavkastande system, men där nackdelar som kväveläckage och insekticider och kemiska bekämpningsmedel minimeras.</div> <div><br /></div> <div><b>– Om vi kan odla mer gräsmarker </b>istället för ettåriga grödor, till exempel spannmål och soja, så finns goda möjligheter att bygga in mer kol i markens humus, det vill säga vi får över tid en kolsänka, då markens kolförråd, humushalt, ökar över tid. Dessutom ökar markbördigheten eftersom jordbruksmark som innehåller mer kol, också är mer vattenhållande och har bättre struktur. </div> <div>Det är en win-win situation, helt klart, avslutar hon.</div> <div><br /></div> <div>Av: Ann-Christine Nordin</div> <div><br /></div> <div><b><br /></b></div> <div><b>Läs mer om lunchseminariet:</b><br /> <a href="/sv/institutioner/see/kalendarium/Sidor/How-do-we-use-our-land-resources-most-effectively.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Food, energy and new materials – How do we use our land resources most effectively?</a></div> <div><br /></div> <div><a href="https://ui.ungpd.com/Surveys/168ea5c5-51bb-4dd9-9f91-18105f41c11f"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Anmäl dig till seminariet här</a><br /><br /><span style="font-weight:700">Forskarrapporten om omfattande insektsdöd i Biological Conservation:<br /></span><a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320718313636?via%3Dihub"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" /> Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers ​</a><br /></div> <div><br /></div> ​​Wed, 20 Mar 2019 11:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Sa-kan-cellstress-bana-vag-for-medicinska-framsteg-och-gott-ol.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Sa-kan-cellstress-bana-vag-for-medicinska-framsteg-och-gott-ol.aspxSå kan cellstress bana väg för medicinska framsteg och gott öl<p><b>​Det är inte bara vi människor som påverkas av stress, utan även mikroorganismer. Nu har Chalmersforskare utvecklat ett nytt sätt att studera hur enskilda biologiska celler reagerar på förändringar i omgivningen. Metoden kommer att användas för att utveckla målsökande biologiska läkemedel som kan bekämpa svåra sjukdomar. Men forskningen kan också bidra till bättre bröd och öl.​​</b></p><div><span>Alla levande organismer kan uppleva stress när de utsätts för krävande utmaningar. Celler och mikroorganismer har komplicerade system för att anpassa sig till nya förhållanden. Att förutse hur enskilda celler reagerar på olika förändringar är därför en svår uppgift. Celler kan nämligen ändra sin inre struktur genom att ta upp eller avge olika ämnen. </span><br /></div> <div><span>​<br /></span></div> <div>Chalmersforskarna Daniel Midtvedt, Erik Olsén, Fredrik Höök och Gavin Jeffries har lyckats mäta exakt hur enskilda jästceller reagerar på en förhöjd salthalt. De kunde slå fast att det var sockerarten glycerol som jästcellerna producerade och dessutom hur mycket och hur snabbt olika celler framställde ämnet. Deras resultat har nu publicerats i den ansedda vetenskapliga tidskriften Nature Communications.</div> <div><br /></div> <div><span style="font-family:helvetica, arial, sans-serif;font-size:medium"><img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/DanielMidtvedt_20190125-01_webb.jpg" alt="" style="margin:5px" />– </span>Jäst och bakterier har mycket lika system när det gäller att svara på stress. Därför är resultaten intressanta ur en medicinsk synvinkel. Detta kan vara ett steg på vägen för att göra livet svårare för oönskade bakterier som kommer in i vår kropp – ett sätt att försöka slå ut deras försvarsmekanismer, säger Daniel Midtvedt, forskare inom biologisk fysik på Chalmers och huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln.</div> <div> </div> <div>Han har forskat i ämnet sedan 2015 och i sitt arbete har han och kollegorna utvecklat en variant av holografisk mikroskopi som gör det möjligt att studera celler tredimensionellt. Metoden bygger på att en laserstråle först delas upp och sedan sätts samman igen. Medan den ena halvan används för att analysera en mikroorganism lämnas den andra halvan opåverkad. När de båda delarna strålar samman igen svänger de inte längre i fas. Då går det att läsa av förändringar i cellens egenskaper med hjälp av variationerna i fasförskjutningarna.  </div> <div><br /></div> <div>Genom att undersöka en cell på det här sättet kan forskarna se exakt vad mikroorganismen producerar vid stress. En stor fördel med den nya metoden är att cellerna inte skadas när de undersöks.  </div> <div>Forskarna planerar nu att använda den nya metoden i ett stort samarbetsprojekt för att titta på upptag av målsökande biologiska läkemedel. </div>   <div><span style="font-family:helvetica, arial, sans-serif;font-size:medium"><img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/FredrikHook_20190201_01_webb.jpg" alt="" style="margin:5px" />– </span>Förhoppningsvis kan detta bidra till att vi bättre kan förstå hur läkemedel tas upp och processas av mänskliga celler. Det är viktigt för att kunna utveckla denna nya typ av läkemedel som vi hoppas ska kunna behandla sjukdomar som idag är obotliga, säger chalmersprofessor Fredrik Höök, som även leder forskningscentrumet Formulaex, där AstraZeneca är ledande industripartner. </div> <div><br /></div> <div>Men det är inte bara den medicinska forskningen som kan gynnas av kunskapen om de stressade jästcellerna, utan även livsmedelsindustrin. </div> <div><span style="font-family:helvetica, arial, sans-serif;font-size:medium">– </span>Jäst är en viktig mikroorganism vid till exempel bakning och ölbryggning. Där kan det vara värdefullt med kunskap om hur jästcellers fysikaliska egenskaper kan förändras så att produkterna blir precis som vi vill ha dem, säger Daniel Midtvedt. </div> <div><br /> </div> <div>Text och foto: Mia Halleröd Palmgren, <a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">mia.hallerodpalmgren@chalmers.se<br /></a></div> <div><a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se"><br /></a></div> <div><a href="https://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/saa-kan-cellstress-bana-vaeg-foer-medicinska-framsteg-och-gott-oel-2834276"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Läs pressmeddelandet och ladda ner högupplösta bilder.​</a> <br /></div> <h3 class="chalmersElement-H3">Fakta: Metoden som mäter stressreaktionerna<br /></h3> <div><img class="chalmersPosition-FloatLeft" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/holografisktmikroskop_20190125-04._webb.jpg" alt="" style="margin:5px" />Chalmersforskarna har med hjälp av holografisk mikroskopi studerat biologiska mikroorganismer tredimensionellt för att se hur de reagerar på förändringar i omgivningen. Cellernas stressreaktioner mäts med hjälp av en laserstråle som delas. Medan den ena halvan används för att analysera en cell lämnas den andra halvan opåverkad. När de båda delarna strålar samman igen svänger de inte längre i fas. Det går då att läsa av förändringar i cellens egenskaper med hjälp av variationerna i strålens fasförskjutningar. ​</div> <div>Den nya metoden ska nu användas i medicinsk forskning för att utveckla målsökande biologiska läkemedel som kan bekämpa svåra sjukdomar. Forskningsresultaten kan också användas för att förbättra livsmedel där jäst ingår, till exempel bröd och öl. </div> <div><br /> </div> <div><h3 class="chalmersElement-H3" style="font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif">Om den vetenskapliga artikeln</h3> <div>​<img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/ErikOlsén_DanielMidtvedt_GavinJeffies_20190204_02_webb_liten.jpg" alt="" style="margin:5px" />Artikeln<a href="https://rdcu.be/bhMQp"> &quot;Label-free spatio-temporal monitoring of cytosolic mass, osmolarity, and volume in living cells&quot;</a> är publicerad i Nature Communications. Den är skriven av chalmersforskarna Daniel Midtvedt, Erik Olsén och Fredrik Höök på institutionen för fysik och Gavin Jeffries (Fluicell AB), tidigare verksam vid institutionen för kemi och kemiteknik. <br /></div></div> <div><br /> </div> <div><h3 class="chalmersElement-H3" style="font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif">För mer information: </h3> <div><strong><a href="/sv/personal/Sidor/Daniel-Midtvedt.aspx">Daniel Midtvedt​</a>,</strong> doktor, institutionen för fysik, Chalmers tekniska högskola, 073 736 85 05, <a href="mailto:midtvedt@chalmers.se">midtvedt@chalmers.se​</a></div> <div><strong><a href="/sv/personal/Sidor/Fredrik-Höök.aspx">Fredrik Höök</a></strong>, professor, institutionen för fysik, Chalmers tekniska högskola, 031 772 61 30 <a href="mailto:fredrik.hook@chalmers.se%E2%80%8B">fredrik.hook@chalmers.se</a><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:inherit;font-size:24px">​</span></div></div> <div><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:inherit;font-size:24px"><br /></span> </div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/DanielMidtedt_20190125_03_webb_750x.jpg" alt="" style="margin:5px" /><br /><div><p class="chalmersElement-P">Chalmersforskaren Daniel Midtvedt analyserar jästcellers stressreaktioner med hjälp av ett holografiskt mikroskop. </p></div> <h3 class="chalmersElement-H3" style="font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif">Relaterat material:</h3> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/75-miljoner-till-att-utveckla-malsokande-biologiska-lakemedel.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Läs pressmeddelandet ”75 miljoner till att utveckla målsökande läkemedel”.</a></div> <div><a href="/sv/centrum/FoRmulaEx/om/Sidor/default.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Läs mer om Formulaex.</a></div></div>Tue, 12 Feb 2019 07:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Genombrott-inom-organisk-elektronik.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Genombrott-inom-organisk-elektronik.aspxGenombrott inom organisk elektronik<p><b>​En enkel idé från forskare på Chalmers – om hur man i ett slag skulle kunna fördubbla effektiviteten hos organisk elektronik – visade sig hålla. OLED-displayer, plastbaserade solceller och bioelektronik är teknologier som nu kan bli mer konkurrenskraftiga genom upptäckten att det går att ”dubbeldopa” polymerer.</b></p><p>​Idag är största delen av elektroniken i vår vardag baserad på oorganiska halvledare som till exempel kisel. En avgörande teknologi som används för att få komponenter till solceller och LED-skärmar att fungera är en process som kallas dopning, där föroreningar vävs in i halvledaren för att förbättra dess förmåga att leda elektricitet. </p> <p>För organiska, det vill säga kolbaserade, halvledare är denna dopning av lika stor betydelse. Sedan upptäckten av elektriskt ledande plaster eller polymerer, en upptäckt som bland annat tilldelades Nobelpris år 2000, har forskning och utveckling inom organisk elektronik accelererat snabbt. OLED-displayer är ett exempel som redan finns på marknaden, bland annat i senaste generationen smarta telefoner. Andra tillämpningar har ännu inte nått dit, bland annat på grund av att de organiska halvledarna inte har varit tillräckligt effektiva. </p> <p>Dopning i de organiska halvledarna sker genom en så kallad redoxreaktion, vilket innebär att en dopningsmolekyl får en elektron av halvledaren. Den elektriska ledningsförmågan hos halvledaren ökar. Ju fler dopningsmolekyler det går att stoppa in i halvledaren desto bättre ledningsförmåga. Men bara till en viss gräns, sedan avtar ledningsförmågan. Gränsen för de dopade organiska halvledarnas effektivitet har satts av att dopningsmolekylerna bara kunnat ta emot en elektron vardera. </p> <p>I en artikel i den vetenskapliga tidskriften Nature Materials visar nu <a href="/sv/personal/redigera/Sidor/Christian-Müller.aspx">professor Christian Müller</a> och hans forskningsgrupp, tillsammans med kollegor vid sju universitet, att det går att förflytta två elektroner till varje dopningsmolekyl. </p> <p>– Den blir då i ett slag, genom så kallad ”dubbeldopning”, dubbelt så effektiv, säger <a href="/sv/personal/Sidor/kiefer.aspx">David Kiefer</a>, doktorand i gruppen och förste författare av artikeln.</p> <p>Enligt Christian Müller handlar det egentligen inte om någon stor teknisk landvinning. Snarare om att se det andra inte sett.</p> <p>– Hela forskarfältet har varit helt inne på att studera en typ av material som bara tillåter en redoxreaktion per molekyl. Vi valde att titta på en annan typ av polymer, med lägre joniseringsenergi, som tillåter två elektronöverföringar. Det är egentligen väldigt enkelt, säger Christian Müller, professor i polymervetenskap vid Chalmers.</p> <p>Upptäckten kan komma att tillåta ytterligare förbättringar för nya teknologier som idag inte är tillräckligt konkurrenskraftiga för att nå ut på marknaden. Ett problem är att polymererna inte leder ström tillräckligt bra, och därför har effektivare dopningsteknik länge fokuserats inom polymerbaserad elektronik. Att nu kunna dubblera ledningsförmågan hos polymerer, med samma mängd dopningsmaterial och på samma yta som tidigare, kan komma att innebära just den injektion som flera teknologier behöver för att kommersialiseras. </p> <p>– Med OLED-displayer har utvecklingen redan kommit så långt att de finns på marknaden. Men för att andra teknologier ska lyckas ta sig hela vägen ut till marknaden behövs något extra. Vid organiska solceller till exempel, eller kretsar byggda av organiskt material, behövs en möjlighet att dopa vissa komponenter i samma utsträckning som vi idag dopar kiselbaserad elektronik. Vår metod är ett steg i rätt riktning, säger Christian Müller.</p> <p>Upptäckten är så pass grundläggande att den kan komma att hjälpa tusentals forskare att göra framsteg inom flexibel elektronik, bioelektronik och termoelektricitet. Själv driver Christian Müllers forskargrupp projekt inom flera olika tillämpningsområden, med polymerteknologi som grund. Bland annat utvecklar de elektriskt ledande textilier och organiska solceller.</p> <p>Läs mer i artikeln i den vetenskapliga tidskriften Nature Materials: &quot;<a href="http://network.mynewsdesk.com/wf/click?upn=efDx2YJlulFxrzWdtb9kVkPKHS6a0-2FWLmkaj1RtJBPGZ-2BRGJnmXR7EAz6CVOazWNDYOTsH6viQzKZ5zbXRB8mQ-3D-3D_Krev5Rfnj-2BxDumtC9NHGZli6Ao-2Fzc0RvnFiDvzdnvTKfi-2BpSdDC8qDBy7Lmg3toU8qbQFMoX-2FwvUaiIDtrGxPGyl-2BDZ-2BZbAfzQWm-2BTF9P3f3QJIB-2F5Z3bbPYlDzUx8BlSHnA16MjlV2s201IYDjWSxt7wDl50gQvfvaZNgzvhGfoyHk3dRQ4DfcJBh8BV56nM4leEOe9nBhxsZgWdL53f1FG-2FewMQ8LCPXkbRS6w5VRoLiZjuLWLgoSQtBmxXsyGce9IKHeRR-2BW-2BVVkIksPm1rupHtdz9yVF3pkvSwmsfYdAPMFfvaKABNKcDZRGrqjb5lRQes4QK73v2hfoWztaCcLqygq3D5dxaQ60TwjldrO1MCdwdFdYvu7qMwHMjNKAivUCnUHNUYAAL12DfG8qvA-3D-3D">Double Doping of Conjugated Polymers with Monomer Molecular Dopants</a>&quot;</p> <p>Forskningen har finansierats av Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse samt Europeiska forskningsrådet, och genomförts i samarbete med kollegor från Linköpings universitet, KAUST (Saudiarabien), Imperial College (Storbritannien), Georgia Tech och University of California Davis (USA) samt tyska Chemnitz University of Technology.<br /></p>Mon, 14 Jan 2019 17:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/elektronegativitet.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/elektronegativitet.aspxNy skala för elektronegativitet framtagen av chalmersforskare<p><b>​Elektronegativitet är en av de mest välkända modellerna för att förklara varför kemiska reaktioner sker. Nu omdefinieras elektronegativitet i grunden i en ny, mer omfattande, skala som publiceras i tidskriften Journal of the American Chemical Society. Bakom studien står, förutom en nobelpristagare, Martin Rahm som är forskarassistent inom fysikalisk kemi på Chalmers.</b></p><p>​Teorin kring elektronegativitet ger en grundläggande förståelse av hur grundämnen reagerar med varandra och bildar olika typer av material med olika egenskaper. Det är ett centralt koncept som dagligen används av kemister och materialforskare över hela världen. Konceptet i sig har sitt ursprung i den svenske kemisten Jöns Jacob Berzelius forskning på 1800-talet, och lärs ofta ut till elever redan på högstadiet. </p> <p>Elektronegativitet beskriver hur starkt olika atomer attraherar elektroner. Med hjälp av elektronegativitetsskalor kan man snabbt, utan kvantmekaniska beräkningar eller spektroskopiska studier, förutspå en ungefärlig laddningsfördelning i olika molekyler och material. På detta sätt kan man även få en uppfattning om hur olika atomer och molekyler kan reagera när de förs samman. Detta är mycket viktigt för att förstå av alla möjliga typer av material och för att kunna designa nya. </p> <p><a href="/sv/personal/Sidor/rahmma.aspx">Martin Rahm, forskarassistent </a>inom fysikalisk kemi på Chalmers har nu tillsammans med kollegorna Toby Zeng vid Carlton University i Kanada och Roald Hoffmann, nobelpristagare i kemi 1981 och verksam vid <img width="7268" height="4850" class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Martin%20Rahm.jpg" alt="" style="height:194px;width:290px;margin:5px" /><br /><br />Cornell University i USA, utvecklat en helt ny elektronegativitetsskala, som de nyligen publicerat i <a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b10246?hootPostID=e2affafef46ebdf6d7cf35987bd82d77">the Journal of the American Chemical Society​</a>. Den nya skalan är framtagen genom att kombinera experimentella fotojonisationsdata för atomer med kvantmekaniska beräkningar för de atomer där experiment saknas. </p> <p><br />En motivation för forskarna att ta fram den nya skalan var att det visserligen finns flera olika definitioner på konceptet sedan tidigare, men att dessa enbart använts för att täcka upp delar av det periodiska systemet. En ytterligare utmaning för kemister är hur man kan förklara vad det innebär när elektronegativitet ibland misslyckas med att förutspå kemisk reaktivitet eller polaritet i kemiska bindningar. </p> <p>– Det gamla och mycket användbara kemiska konceptet har nu fått en ny definition. Den nya definitionen är den genomsnittliga bindningsenergin av de yttersta och svagast bundna elektronerna, de så kallade valenselektronerna. Dessa värden har vi tagit fram genom att kombinera experimentella data med kvantmekaniska beräkningar. I stora drag förhåller sig ämnena på samma sätt som tidigare, men den nya definitionen har även lett till att några grundämnen har bytt plats i elektronegativitetsordningen. Vissa grundämnen har även fått sin elektronegativitet uträknad för första gången, säger Martin Rahm.</p> <p>Bland annat har både syre och krom flyttats i rangordningen i förhållande till närliggande ämnen i det periodiska systemet. Skalan omfattar 96 grundämnen, vilket är en markant ökning jämfört med flera tidigare skalor. På detta sätt finns nu elektronegativitet att tillgå från den första atomen, väte eller H, till den nittiosjätte, curium, Cm. </p> <p><br /></p> <p>Ytterligare en fördel med den nya definitionen av elektronegativitet är att den ingår i ett ramverk som kan hjälpa till att förklara varför vissa kemiska reaktioner inte styrs av elektronegativitet. Förklaringen till sådana reaktioner handlar ofta om elektronernas komplicerade växelverkan med varandra. Vad som i själva verket bestämmer utgången för de flesta kemiska reaktioner är förändringar i den totala energin. I sin förklaringsmodell presenterar forskarna en ekvation där den totala energin av en atom beskrivs som summan av två termer, där en term är elektronegativiteten och den andra beskriver elektronernas genomsnittliga växelverkan. Genom att beräkna hur storleken och tecknet på dessa termer förändras över en kemisk reaktion kan man förstå hur pass mycket elektronegativiten styr kemin.  </p> <p>– Det är en omfattande skala som jag tror och hoppas kommer påverka forskning inom kemi och materialvetenskap. Elektronegativitet används rutinmässigt inom kemiforskning och med vår nya skala kommer arbetet underlättas då en mängd kvantmekaniska beräkningar kan undvikas. Den nya definitionen av elektronegativitet kommer även att kunna användas för att analysera elektronisk struktur som är kvantmekaniskt beräknad, genom att göra sådana resultat mer lättbegripliga, säger Martin Rahm.</p> <p>Det finns oändligt många sätt att kombinera atomerna i det periodiska systemet och skapa nya material. Elektronegativitet ger en första viktig insikt i vad som kan förväntas från dessa kombinationer. Utveckling av olika typer av nya kemiska reaktioner och material kan komma att gå snabbare med den nya skalan som verktyg. Detta eftersom den nya definitionen möjliggör för kemisk intuition och förståelse som i sin tur kan hjälpa att guida både experiment samt tidskrävande kvantmekaniska beräkningar.</p> <p>Som kuriosa kan nämnas att FN utsett år 2019 till Periodiska systemets år. Elektronegativitet ses ofta som en tredje dimension av det periodiska systemet. <br /></p>Thu, 20 Dec 2018 00:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Chalmers-i-samarbete-om-dinosaurier.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Chalmers-i-samarbete-om-dinosaurier.aspxChalmers i samarbete om dinosaurier<p><b>​Nya upptäckter om den delfinliknande fisködlan Stenopterygius som levde för cirka 180 miljoner år sedan, publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature. Chalmers forskningsinfrastruktur Kemisk avbildning, eller NanoSIMS, spelar en viktig roll i de fascinerande upptäckterna.</b></p>​<span><a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Stenopterygius">Stenopterygius </a>var runt två meter lång och levde under den <a href="https://sv.wikipedia.org/wiki/%C3%84ldre_jura">äldre Juraperioden</a> i ett hav som bredde ut sig där idag södra Tyskland ligger, över hundra miljoner år före de mer namnkunniga dinosaurierna Tyrannosaurus och Triceratops tid. Nu har forskare, i ett multidisciplinärt internationellt samarbete lett av en grupp vid Lunds universitet, undersökt ett mycket välbevarat fossil vilket lett till fascinerande ny kunskap om den delfinliknande varelsen som de <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-018-0775-x">publicerat i Nature</a>. Fossilets mjukdelar så som späck, skinn och lever har studerats på både cellulär nivå och på molekylnivå. Detta har lett till klarare bild av hur djuret såg ut och hur det var uppbyggt. Forskarna upptäckte bland annat att trots att över 180 miljoner år har gått så finns det fortfarande viss flexibilitet i delar av vävnaden.  För att lyckas med djupanalysen har bland annat Chalmers avancerade infrastruktur för kemisk avbildning använts. </span> <div><br /><span></span><div>– Vi har tittat på hur melanoforer, alltså celler som innehåller pigment, och hud är bevarade i fossilen. Där har vi bekräftat att cellerna och huden, efter alla miljoner år, fortfarande innehåller viktiga organiska beståndsdelar från lipider och proteiner, säger <a href="/sv/Personal/Sidor/Per-Malmberg.aspx">Per Malmberg</a>, föreståndare för Chalmers och Göteborgs universitets öppna infrastruktur <a href="/en/researchinfrastructure/chemicalimaging/Pages/default.aspx">Kemisk avbildning</a>.  <img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Dinosaur/Per%20Malmberg-.jpg" width="2743" height="3549" alt="" style="height:254px;width:196px;margin:5px" /><br /><br />Upptäckten bidrar med förnyad kunskap kring hur konvergent evolution går till, det vill säga likartade egenskaper hos olika djurarter som utvecklats på grund av liknande levnadsförhållanden snarare än på grund av arv. Fisködlan har nämligen flera likheter med dagens delfiner och tumlare, men även havslädersköldpaddan, trots att de inte är besläktade. </div> <div>Forskningen har bedrivits gemensamt med universitet över hela världen, men letts från Lunds universitet. De valde att anlita Chalmers eftersom högskolan erbjuder tillgång till NanoSIMS-analys och analytisk kompetens genom dess öppna infrastruktur.</div> <div> </div> <div>– Jag och min kollega Aurélien Thomen från Göteborgs Universitet, som också är med på arbetet, är stolta över att kunna bidra med en viktig pusselbit för att förstå hur Stenopterygius fungerade. Vår infrastruktur erbjuder en unik möjlighet till högupplöst kemisk ytanalys och vårt bidrag till studien visar på att vår infrastruktur håller absolut toppklass även globalt, säger Per Malmberg. </div> <div><img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Dinosaur/nanosims.jpg" width="456" height="296" alt="" style="height:192px;width:297px;margin:5px" /></div> <div> </div> <div>NanoSIMS, eller kemisk avbildning är en teknik som gör det möjligt att skapa kemiska kartor av ytor. Allt i från hårda material som fossil till mjuka material som celler kan analyseras. NanoSIMS är en ytterst känslig teknik som kan analysera ämnen på ppm-nivå och skapa bilder av fördelningen med rumslig upplösning på ned till 50 nanometer. Kemisk avbildning är en gemensam infrastruktur med Göteborgs Universitet och har Nordens enda NanoSIMS instrument.</div> <div><br /></div> <div><a href="https://www.lu.se/article/valbevarat-fossil-avslojar-hud-som-fortfarande-ar-mjuk">Läs mer om upptäckten på Lunds universitets hemsida. ​</a></div> <div><br /></div> <div>Text: Mats Tiborn</div> <div><br /></div></div>Wed, 05 Dec 2018 10:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Sa-kan-vatten-renas-fran-kvicksilver.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Sa-kan-vatten-renas-fran-kvicksilver.aspxSå kan vatten renas från kvicksilver<p><b>​​Vatten som förorenats av kvicksilver och andra giftiga tungmetaller orsakar stora miljö- och hälsoproblem i världen. Nu presenterar chalmersforskare ett helt nytt sätt att effektivt rena giftigt vatten med hjälp av elektrokemi. Resultaten publicerades nyligen i den ansedda tidskriften Nature Communications. ​</b></p><div><span style="background-color:initial">–​ V</span>år metod gör det möjligt att ta bort mer än 99 procent av kvicksilvret i en vattenlösning. Det går att rena vatten så att det med god marginal klarar etablerade gränsvärden för säkert dricksvatten, säger forskningsledaren Björn Wickman på institutionen för fysik på Chalmers. </div> <div><br /></div> <div><span style="background-color:initial">Det är ett angeläget problem som han och forskarkollegan Cristian Tunsu har tagit sig an. Enligt Världshälsoorganisationen, WHO, tillhör kvicksilver de allra skadligaste ämnena för människors hälsa. Bland annat påverkar det vårt nervsystem och hjärnans utveckling. Ämnet är speciellt farligt för barn och kan överföras från mor till barn under graviditeten. Ett stort problem är att kvicksilver sprids mycket lätt i naturen och dessutom ansamlas i näringskedjan. Till exempel innehåller insjöfisk ofta för höga halter av kvicksilver. </span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div>– Idag finns det inte någon etablerad teknik som klarar av att rena stora mängder vatten från låga, men ändå mycket skadliga, koncentrationer av kvicksilver. Även industrin behöver bättre metoder för att ytterligare kunna minska mängden kvicksilver som släpps ut i naturen, säger Björn Wickman.</div> <div><br /></div> <div>Under de senaste två åren har han och Cristian Tunsu studerat en elektrokemisk process som gör att vatten kan renas från kvicksilver. Metoden bygger på att tungmetalljonerna försvinner från vattnet genom att dessa istället bildar en legering med en annan metall. Den nya tekniken har testats noga och resultaten från omfattande laboratorietester har nu publicerats. </div> <div><br /></div> <div>– Resultaten har verkligen överträffat förväntningarna som vi hade när vi började testa tekniken, säger Björn Wickman.</div> <div><br /></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Vattenrening_labbsetup1_webb.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="background-color:initial;margin:5px" />Den nya uppfinningen kan beskrivas som en metallplatta – en elektrod –  som binder specifika tungmetaller till sig. Elektroden består av ädelmetallen platina och med elektrokemins hjälp tar den upp det giftiga kvicksilvret så att en blandning av metallerna bildas. På så sätt renas alltså vattnet. Legeringen av de två metallerna är dessutom väldigt stark. Därför kan inte den giftiga tungmetallen lösa sig i vattnet på nytt.  </div> <div><br /></div> <div>– Legeringar av det här slaget har gjorts förut, men i helt andra syften. Det är första gången som tekniken med elektrokemisk legering används för att rena tungmetaller från vatten, säger Cristian Tunsu, forskare på institutionen för kemi och kemiteknik på Chalmers. </div> <div><br /></div> <div>En fördel med den nya reningstekniken är att elektroden har mycket stor kapacitet. Varje platina-atom kan nämligen binda fyra kvicksilveratomer till sig. Dessutom fäster det giftiga ämnet inte bara på ytan, utan tränger även in i materialet och bildar tjocka lager. Det gör att elektroden kan användas under en längre tid. När metallen inte kan ta upp mer av det giftiga ämnet kan den på ett kontrollerat sätt tömmas. Det innebär att man både kan återanvända elektroden och att det giftiga ämnet kan tas om hand på ett säkert sätt. Dessutom är processen mycket energisnål. </div> <div><br /></div> <div>– En annan sak som sticker ut med vår teknik är att den är väldigt selektiv. Trots att det finns många olika typer av ämnen i en vattenlösning är det bara kvicksilvret som fångas upp. Därför slösar vi inte kapacitet på att ta bort ofarliga ämnen ur vattnet, säger Björn Wickman. </div> <div><br /></div> <div>Den nya vattenreningsmetoden är patentsökt och för att kunna kommersialisera tekniken har uppstartsbolaget Atium bildats. Den nya uppfinningen har redan belönats med ett antal priser och utmärkelser. Bland annat har grundarna fått ta emot regionens Skapa-pris, Tänk om-stipendiet, WaterCampus Business Challenge och priser i Venture Cup. Forskarna och kollegorna i bolaget har även fått god respons från industrin. </div> <div><br /></div> <div>– Vi har redan fått positiva reaktioner från ett flertal intressenter som gärna vill testa metoden. Just nu arbetar vi för att få fram en prototyp som ska testas utanför laboratoriet under verkliga förhållanden, säger Björn Wickman. </div> <div><br /></div> <div>Text och foto: Mia Halleröd Palmgren, <a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">mia.hallerodpalmgren@chalmers.se​</a></div> <div><br /></div> <div><span style="background-color:initial">Läs den vetenskapliga artikeln<a href="https://www.nature.com/articles/s41467-018-07300-z"> ”Effective removal of mercury from aqueous streams via electrochemical alloy formation on platinum” ​</a>i Nature Communications.</span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><div><a href="http://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/saa-kan-vatten-renas-fraan-kvicksilver-2800670"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Läs pressmeddelandet och ladda ner högupplösta bilder. ​​</a></div> <div><br /></div></span></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Vattenrening_Bjorn_Wickman_Cristian_Tunsu_portratt_750x340_NY.jpg" alt="" style="margin:5px" /><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><br /></div> Chalmersforskarna Björn Wickman och Cristian Tunsu presenterar ett nytt och effektivt sätt att rena vatten från kvicksilver. Med hjälp av den nya tekniken blir förorenat vatten så rent att det med god marginal blir godkänt som dricksvatten. Resultaten publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.  <h3 class="chalmersElement-H3">​Så kan den nya metoden användas:</h3> <div><ul><li><span style="background-color:initial">Tekniken kan användas för att minska mängden avfall och öka reningsgraden av avfalls- och processvatten i kemisk industri, gruvindustri och metallproduktion. </span><br /></li> <li><span style="background-color:initial">Den kan bidra till bättre miljösanering av platser med förorenad mark och rena vattendrag och sjöar. </span><br /></li> <li><span style="background-color:initial">Den kan även användas för rening av dricksvatten i hårt drabbade områden, eftersom den tack vare sin låga energiförbrukning kan drivas helt av solceller och därför kan utvecklas till en mobil och återanvändningsbar vattenreningsenhet. </span></li></ul></div> <h3 class="chalmersElement-H3">Mer om tungmetaller i vår miljö:</h3> <div>Tungmetaller i vatten och vattendrag utgör ett enormt miljöproblem som påverkar hälsan för miljontals människor i världen. Tungmetaller är giftiga för alla levande organismer och ansamlas i näringskedjan. Enligt Världshälsoorganisationen, WHO, är kvicksilver ett av de skadligaste ämnena för människors hälsa. Bland annat påverkar det vårt nervsystem och hjärnans utveckling. Ämnet är speciellt farligt för barn och foster. </div> <div>Idag finns det strikta regleringar när det gäller hanteringen av giftiga tungmetaller för att hindra deras spridning i naturen. Det finns ändå mängder av platser som redan blivit förorenade eller som påverkas av nedfallet av luftburet kvicksilver som kan komma från andra länder. Detta har resulterat i att det finns områden i vår natur där mängden tungmetaller når giftiga koncentrationer. Till exempel är höga halter av kvicksilver i insjöfisk ett välkänt miljöproblem. Även i Sverige är tungmetallföroreningar ett allvarligt problem och fisken i majoriteten av våra sjöar innehåller mer kvicksilver än gränsvärdet. </div> <div>Inom industri där tungmetaller används, inom återvinning, rening och sanering finns ett stort behov av nya och bättre metoder för att rena vatten från giftiga tungmetaller. </div> <div></div> <h3 class="chalmersElement-H3">För mer information: </h3> <div><strong><a href="/sv/personal/Sidor/Björn-Wickman.aspx">Björn Wickman</a></strong>, forskare på institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 51 79, bjorn.wickman@chalmers.se</div> <div><strong><a href="/sv/personal/redigera/Sidor/tunsu.aspx">Cristian Tunsu​</a></strong>, forskare på institutionen för kemi och kemiteknik, Chalmers, 031 772 29 45, tunsu@chalmers.se<span style="background-color:initial">​</span></div>Wed, 21 Nov 2018 07:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Skelettimitation.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Skelettimitation.aspxSkelettimitation visar hur ben bildas atom för atom<p><b>​I ett projekt om 3D-printat skelett har chalmersforskare funnit svaret på hur ben bildas på atomnivå. De visar hur en oregelbunden massa bildar en perfekt arrangerad benstruktur av sig själv. Upptäckten innebär ökad förståelse vilket kan leda till nya förbättrade implantat samt i förlängningen öka kunskapen om bland annat benskörhet.</b></p><p>​När ben i vårt skelett bildas sker detta i flera steg där atomer och molekyler byggs samman till större enheter, vilka i sin tur sätts samman, och så vidare. I ett tidigt skede i processen kristalliseras kalciumfosfatmolekyler, vilket betyder att de fogas samman från en oregelbunden massa till en fast och regelbunden struktur. Hur detta går till har hittills inhyst ett mysterium som det enbart funnits teorier kring. I ett forskningsprojekt som tittar på en imitation av hur våra ben bildas, har forskare kunnat följa kristalliseringsprocessen på atomnivå. Deras resultat publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications. </p> <p><img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Martin%20150.jpg" alt="" style="margin:5px" /><br />– Det vackra med det här projektet är att det visar att tillämpad forskning och grundvetenskaplig forskning går hand i hand. Vårt projekt handlar egentligen om att skapa biomaterial, men en väldigt viktig del i detta är hur vi kan använda det för att förstå naturen. Vi har härmat naturen och återskapat en artificiell kopia som vi sedan använt för att studera naturen, säger Martin Andersson, biträdande professor i materialkemi på Chalmers och som lett arbetet. </p> <p><br />Forskarna har utvecklat en metod att skapa artificiellt ben genom så kallad additiv tillverkning, eller 3D-printing som det ofta kallas. Materialet är uppbyggt på precis samma sätt, och har samma egenskaper som riktigt ben. <br />Färdigutvecklat kommer det kunna användas för att skapa kroppsliknande implantat som skulle kunna ersätta metaller och plaster som idag används. Det var när teamet lyckades härma kroppens funktion att skapa benstruktur som de insåg att de skapat möjligheten att använda den konstgjorda funktionen för att studera fenomenet närmare än vad som är möjligt i levande vävnad. </p> <p><br />Forskarnas benliknande ämne härmar riktigt ben i sättet det byggs upp. Den minsta beståndsdelen av skelettet består av grupperade strängar av proteinet kollagen. För att bygga upp skelettet skickar kroppen sfäriska partiklar, så kallade vesiklar med kalciumfosfat inuti. Dessa vesiklar utsöndrar kalciumfosfatet som ansamlas i utrymmet mellan kollagensträngarna. Här påbörjas kalciumfosfatets förändring från att vara en ostrukturerad lös massa till att forma sig i ett spikrakt rutmönster med benets karaktäristiska egenskaper, som oerhörd motståndskraft mot stötar och böjningar. </p> <p><br />Forskarna har följt detta förlopp med hjälp av elektronmikroskopi, och visar nu i sin artikel hur benet byggs upp på molekylär nivå. Trots att kristalliseringen sker i en biologisk miljö handlar det inte om någon biologisk process, utan istället om kalciumfosfatets grundläggande egenskaper. Molekylerna lägger sig till rätta på den <br />plats där energiläget är som lägst. I det här fallet innebär det att det bildar en <img class="chalmersPosition-FloatLeft" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/KB/Generell/Nyheter/Antiope%20150.jpg" alt="" style="margin:5px" />perfekt kristalliserad struktur.</p> <p><br />– I elektronmikroskopet kunde vi steg för steg följa hur materialet byggde om sig självt till en mer ordnad struktur, för att hamna i ett totalt sett mindre energikrävande – och därmed mer stabilt – läge, säger Antiope Lotsari, forskare i Martin Anderssons grupp, som genomförde elektronmikroskopexperimenten. </p> <p><br />Chalmersforskarna är de första som visar vad som verkligen händer när benet kristalliseras. Kunskapen kan komma att förändra hur flera vanliga skelettrelaterade sjukdomar behandlas. </p> <p><br />– Våra resultat kan få betydelse för bland annat behandling av benskörhet, vilket är väldigt vanligt framför allt bland äldre kvinnor. Benskörhet handlar om att det blir en obalans i samspelet mellan hur ben bryts ned och återbildas, något som sker naturligt i kroppen, säger Martin Andersson. </p> <p><br />Dagens mediciner mot benskörhet, som motverkar denna obalans, skulle kunna förbättraskan med denna nya kunskap. Förhoppningen är att man med större precision kommer kunna utvärdera för- och nackdelar med dagens mediciner, men även lägga till stimulerande eller hindrande ämnen för att se hur de påverkar hur benet byggs upp.</p> <p><br />Artikeln “<a href="http://network.mynewsdesk.com/wf/click?upn=D1iYPTHP71KZSiE6rcyvp4DlcShTKSMQSHN0-2BqeiyizqZBijKNm2AIJZUM-2BC9WZU7-2FtjBsMHotLR-2FCHEniHLmA-3D-3D_X6nVGqSMdJTrz-2FI1LxXG5p2migGMf1WazWDFt93-2FtiI1gYqAxvDcGyKwx2VSvp2Qu4S7dbxiGOADD-2BPxNvRDBk-2FAl9hPckv8ijYKhDSM6hmq2GsR4vC5dSRdCbfnuNOZo2iiSQttY1CIOCM-2BneBDCNCATB6rAvhmWU51mBZ-2F7DW3OYkd5Rulpyc3O22YNWG7Qv2fluATdmDWdKhaAN-2F4OMtyecUxEEBvMBrTbbdLqx4KKlTCywnpyNJvIaAYLew2oCCjSB-2BfkcrV9XGT-2BI5Rv-2BDxEFaahvN-2FPA4Yb67CBrndm50ukukNcW2nicQ8Jqh889miVJ0ULKs0SjdFFSNOlQL1vOi4KGVjl6xaKprO7D-2BylkkFTslumpVvPrPu3J-2F7rmiTMp083thbLK5OPvGiUuNaCovVZi4qYi5B1A8H6-2BY-3D">Transformation of amorphous calcium phosphate to bone-like ap</a>atite” finns publiserad hos Nature Communications. <br /></p>Sun, 18 Nov 2018 00:00:00 +0100