Fyra forskare som får anslag från Vetenskapsrådet.
​Ross King, Elin Esbjörner, Riccardo Arpaia och Philippe Tassin är fyra av de 43 Chalmersforskare som får projektanslag från Vetenskapsrådet.​​​​​
​Fotografer: Johan Bodell, Martina Butorac och Anna-Lena Lundgren.

43 Chalmersforskare får pengar till mer forskning

​43 Chalmersforskare får besked om nya anslag, när Vetenskapsrådet sista veckan i oktober offentliggör vilka ansökningar som beviljats bidrag. Totalt delar Vetenskapsrådet ut 1,1 miljarder inom natur- och teknikvetenskap, som ska räcka fram till 2024.
När Vetenskapsrådet nu berättar om hur de fördelat årets projektanslag går sammanlagt 149 miljoner kronor till forskare på Chalmers. Mest pengar delar Vetenskapsrådet ut till forskning inom biologi, fysik och kemi, som får nästan hälften av forskningsanslagen.

Så här säger fyra av de 43 forskare på Chalmers som fått bidrag om sina projekt och sin forskning.

Philippe Tassin, institutionen för fysik

Vad handlar ditt projekt om?
Vi vill använda artificiell intelligens i utvecklingen av nanofotonik, som handlar om hur ljus kan användas på olika sätt. Under de senaste åren har datoralgoritmer som kan känna igen mönster i stora datamängder utvecklats mycket. Ett exempel är neurala nätverk, som liknar hur den mänskliga hjärnan fungerar. Tekniken är lika bra, eller bättre, än människor på saker som ansiktsigenkänning eller bilkörning. Liknande algoritmer vill vi utnyttja för att designa så kallade metaytor, optiska komponenter som är mycket tunnare än ett hårstrå. Med hjälp av neurala nätverk ska vi designa nya metaytor med former som vi inte ens kan föreställa oss och som kommer att ha helt nya optiska egenskaper. 

Varför är det viktigt att forska om detta?
Den stora utmaningen med fotoniska metaytor är att extremt kraftfulla beräkningar behövs för att hitta den struktur som ger upphov till en metayta med önskvärda egenskaper; ofta räcker inte ens världens mest kraftfulla datorer till. Med hjälp av neurala nätverk kommer vi att kunna ta fram nya optiska komponenter, exempelvis metaytor för optiska pincetter som möjliggör att med endast ljus fånga samt flytta små objekt som celler och virus. Metaytor som är bra på att absorbera ljus kan ge oss bättre solceller och tunna optiska membran med extremt hög reflektion kan bli en viktig komponent i framtidens kvantdatorer.

Elin Esbjörner, institutionen för biologi och bioteknik

Vad handlar ditt projekt om?
Alzheimerdemens och Parkinson är exempel på vanliga sjukdomar som bryter ned hjärnan. Ett typiskt kännetecken för sjukdomarna är att det bildas onormala proteinklumpar i de hjärnregioner som drabbas. Detta är kopplat till nervcellsdöd. Proteinklumparna består av trådar – amyloida fibriller. Tidigare forskning har lärt oss mycket om hur de bildas och fokus har varit att stoppa fibrillbildningen och neutralisera små proteinklumpar (oligomerer) som visat sig vara särskilt farliga för hjärnan. Vår tidigare forskning på Parkinson-proteinet alfasynuklein har visat att fragment av fibrilltrådar är giftigare än långa fibrilltrådar.  Det här projektet fokuserar därför istället på de fibriller som redan har bildats. Vi vill undersöka hur stabila de är, under vilka förhållanden de kan brytas ned och om instabila fibriller är farligare för hjärnan än sådana som är mer stabila. 

Varför är det viktigt att forska om detta?
Idag lever cirka 160 000 personer i Sverige med demenssjukdom och cirka 20 000 personer har Parkinson. Man räknar med att i framtiden kan mer än varannan svensk komma att drabbas av en neurodegenerativ sjukdom. Det behövs därför bättre läkemedel. Vårt mål är att kartlägga de faktorer som styr fibrillernas stabilitet, för att se om stabilisering av fibriller skulle kunna vara en framgångsrik behandlingsstrategi för Parkinson och andra neurodegenerativa sjukdomar.  

Riccardo Arpaia, institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap

Vad handlar ditt projekt om?
Ett supraledande material har oändligt stor elektriska ledningsförmåga vid mycket låga temperaturer. Upptäckten av högtemperatursupraledare 1986 visade att ett material kan bli supraledande redan vid temperaturer över kokpunkten för flytande kväve (-196°C). Men ännu har ingen kunnat förklara varför. Det är uppenbart att det måste till en helt ny sorts experiment för att vi ska förstå mekanismen som ligger bakom högtemperatursupraledning. Vi vill lösa mysteriet genom att fokusera på den laddningsordning som finns i dessa material, och dess roll för att avgöra egenskaper i materialet. Genom experiment med synkrotronljus, som gör det möjligt att mäta laddningsordningen på unika prover, kommer vi att kontrollera hur laddningsordningen kan ändras genom att variera olika parametrar som mekanisk påfrestning och inneslutning.
 
Varför är det viktigt att forska om detta?
Supraledares unika strömledningsförmåga, där motstånd och energiförluster är noll, möjliggör många tekniska tillämpningar. Men eftersom supraledare kräver mycket låga temperaturer måste de kylas med flytande helium, vilket gör dem dyra och svåra att använda. Upptäckten av högtemperatursupraledare gav ett stort lyft för forskning inom supraledning, eftersom flytande kväve för första gången var tillräckligt för att upprätthålla det supraledande tillståndet. En supraledare som kan fungera närmare rumstemperatur skulle ha enorm potential. Intresset är därför stort för en förbättrad förståelse av hur högtemperatursupraledare fungerar.

Ross King, institutionen för biologi och bioteknik

Vad handlar ditt projekt om?
Vi ska utveckla ett AI-system, Genesis, som ska automatisera förståelsen för människans celler. Genesis är en så kallad robotforskare, ett laborationssystem som utnyttjar artificiell intelligens för att utföra automatiserade upprepningar av vetenskapliga experiment. Robotforskaren skapar hypoteser, väljer ut effektiva experiment för att skilja mellan hypoteser, utför experiment genom att använda automatiserad laborationsutrustning och analyserar slutligen resultaten. Genesis kommer att ha kapacitet att utföra 10 000 parallella cykler för att skapa och testa hypoteser. Vår robotforskare kommer att arbeta med jästceller. Det mesta i jäst fungerar likadant som i människor, men jästceller är mycket enklare att arbeta med. Det är också lättare att förstå mekanismer i jäst. Så för att ta reda på hur människans celler fungerar är det därför bäst att först förstå hur jäst fungerar.

Varför är det viktigt att forska om detta?
AI-system har övermänskliga krafter som kompletterar mänskliga forskares arbete. De kan, helt felfritt, komma ihåg en stor mängd fakta, utföra logiska resonemang utan misstag, utföra näst intill optimala sannolikhetsresonemang, dra lärdom av stora mängder data, extrahera information från miljoner vetenskapliga tidskrifter, med mera. Dessa krafter gör att AI har potential att förändra vetenskapen, och – genom vetenskapen – göra skillnad i samhället, till exempel genom bättre teknik, bättre mediciner och högre livsmedelssäkerhet. 


Här är alla chalmersforskare som beviljats bidrag
– sorterade på institution:


Arkitektur och samhällsbyggnadsteknik: Eleni Gerolymatou

Biologi och bioteknik: Elin Esbjörner, Ross King, Johan Larsbrink, Ivan Mijakovic, Mikael Molin, Lisbeth Olsson, Santosh Pandit, Fredrik Westerlund

Data och informationsteknik: Robert Feldt, Morten Fjeld, Miquel Pericas, Alejandro Russo

Elektroteknik: Alexandre Graell i Amat, Christian Häger, Max Ortiz Catalan

Fysik:​ Andreas Ekström, Paul Erhart, Henrik Grönbeck, Patrik Johansson, Mikael Käll, Eva Olsson, Philippe Tassin, Andrew Yankovich

Industri- och materialvetenskap: Kenneth Runesson

Kemi och kemiteknik: Maria Abrahamsson, Martin Andersson, Ronnie Andersson, Ann-Sofie Cans, Bengt Nordén, Martin Rahm, Xiaoyan Zhang 

Matematiska vetenskaper: Annika Lang, Hjalmar Rosengren

Mikroteknologi och nanovetenskap: Riccardo Arpaia, Thilo Bauch, Attila Geresdi, Helena Rodilla, Elsebeth Schröder, Victor Torres Company

Rymd- geo- och miljövetenskap: Tobias Mattisson, Pär Strand, Wouter Vlemmings


​Text: Anita Fors
Foto:  Johan Bodell, Martina Butorac och Anna-Lena Lundgren.

Publicerad: to 05 nov 2020.