Nyheter: Materialvetenskaphttp://www.chalmers.se/sv/nyheterNyheter från Chalmers tekniska högskolaThu, 13 Jun 2019 09:38:55 +0200http://www.chalmers.se/sv/nyheterhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Snart-kan-luftkvaliteten-matas-i-varje-gathorn.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Snart-kan-luftkvaliteten-matas-i-varje-gathorn.aspxSnart kan luftkvaliteten mätas i varje gathörn<p><b>​Luftföroreningar är människans enskilt största miljörelaterade hälsorisk. Varje år dör minst 7 miljoner personer för tidigt på grund av förorenad luft, enligt Världshälsoorganisationen. Luftkvalitet mäts oftast av stora, dyra mätstationer. Så behöver det inte vara. Snart går det att mäta i varje gathörn med små chalmersutvecklade sensorer som kan monteras i armaturerna på våra lyktstolpar.</b></p> <div><div>Tekniken testas i Västsverige just nu och forskare, företag och myndigheter hoppas att de optiska nanosensorerna snart ska kunna göra nytta på bred front. </div> <div><br /> <img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/350x305/350x305_IremTanyeli_labb_20190405.jpg" class="chalmersPosition-FloatLeft" alt="" style="margin:5px" /><div>– Med tanke på att luftföroreningar är ett globalt hälsoproblem känns det verkligen bra att kunna bidra med kunskap som kan leda till en bättre miljö. Med hjälp av små, portabla sensorer blir det både enklare och billigare att med hög precision mäta hälsofarliga utsläpp, säger chalmersforskaren Irem Tanyeli, som varit med och utvecklat den minimala sensorn. </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>​För att den högteknologiska sensorn skulle kunna ta steget från labbet och ut i samhället har hon och forskningsledaren Christoph Langhammer på Chalmers samarbetat med Göteborgsföretaget Insplorion. Bolaget, som Christoph Langhammer var med och grundade 2010, har med hjälp av finansiering från Mistra innovation kunnat ta sig an en stor miljöutmaning: att kartlägga luftföroreningar med hög precision. </div> <div><br /></div> <div> </div> <img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/350x305/ChristophLanghammerfarg350x305.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px;height:218px;width:250px" /><div>– Det här är ett bra exempel på hur en högskola och ett företag kan samarbeta. Båda parter bidrar med sin expertis för att få fram en ny produkt som kan bidra till ett mer hållbart samhälle, säger Christoph Langhammer, biträdande professor på institutionen för fysik på Chalmers. </div> <div>​<br /></div> <div> </div> <div>Det är avgaser från vägtrafik som står för den största delen av kvävedioxidföroreningarna i luften. Att andas in kvävedioxidmolekyler är skadligt redan vid mycket låga koncentrationer. Bland annat påverkas våra luftvägar negativt och vi kan drabbas av hjärt- och kärlsjukdomar. </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>Den nya optiska nanosensorn kan med hög precision detektera ytterst låga koncentrationer av kvävedioxid – ända ner på miljarddelsnivå, (ppb). Mättekniken bygger på ett optiskt fenomen som kallas plasmoner. Det uppstår när nanopartiklar av metall blir belysta och fångar upp ljus av en viss våglängd. Christoph Langhammer och hans forskargrupp har arbetat inom området i över et decennium och nu börjar innovationerna se dagens ljus. </div> <div><br /></div> <div> </div> <img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/350x305/350x305Leading%20Light%20armatur.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" /><div>En prototyp av den nya luftkvalitetssensorn har redan testats i Sverige. De senaste två åren har Irem Tanyeli arbetat med att optimera sensormaterialet och har även prövat det under olika simulerade miljöförhållanden. Just nu provas tekniken i Mölndal genom ett samarbete med belysningsföretaget Leading Light, som utvecklar närvarostyrda och uppkopplade belysningssystem för hållbara städer. Sensorn har monterats i armaturen på en lyktstolpe och mäter mängden kvävedioxid i stadsluften. </div> <div>​<br /></div> <div> </div> <div>– Förhoppningsvis kan den också integreras i annan infrastruktur, som till exempel trafikljus eller fartkameror, eller användas för att mäta luftkvalitet inomhus, säger Irem Tanyeli. </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>Förutom belysningsföretaget har flera bolag och samhällsaktörer visat intresse för den nya tekniken. Ett samarbete har inletts med Stenhøj Sverige som utvecklar gas- och rökanalysatorer för bilverkstäder och bilprovningar. Det pågår också ett samarbete med en tung aktör på miljöområdet: IVL Svenska Miljöinstitutet, som förenar forskning och utveckling i nära samverkan med näringslivet och det offentliga. IVL gör luftkvalitetsmätningar åt ett stort antal av Sveriges kommuner och arbetar även internationellt.</div> <div> </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>På taket på köpcentrumet Nordstan i Göteborg testar IVL sedan en tid tillbaka ett flertal olika sensorer, däribland den chalmersutvecklade kvävedioxidsensorn. Mätningarna görs inom ramen för ett <a href="http://www.loviot.se/">innovationsprojekt som drivs av Göteborgs stad. ​</a></div> <div><br /></div> <div> </div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/350x305/350x305Jenny_Linden.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px;width:250px;height:218px" />– För oss vore det väldigt användbart med luftkvalitetsensorer som är billiga, enkla och flexibla – samtidigt som de är pålitliga. Vi har referensinstrument som mäter med hög noggrannhet, men dessa är betydligt större och dyrare, och det vore mycket användbart att kunna kompletteringsmäta på många olika platser och se hur luftkvaliteten varierar i realtid, säger forskaren Jenny Lindén på IVL Svenska Miljöinstitutet som leder luftdelen av Göteborgs stads projekt. </div> <div> </div> <div>Inom kort ska den nya kvävedioxidsensorn testas på fler platser i Göteborg. </div> <div> </div> <div>– Vi ska sätta upp mätstationer längs med arbetet vid Västlänken. Det blir fyra sensorlådor som ska sitta i olika vindriktningar. Förhoppningen är att vi på sikt ska kunna upptäcka om det blir för höga luftföroreningshalter och att den informationen kan kopplas till ett varningssystem. Idag finns aktiva varningssystem för både buller och vibrationer, men inte för luftkvalitet. Därför är det viktigt att hitta sensorer som håller måttet, säger Jenny Lindén. </div> <div><br /></div> <div> </div> <img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/250px_Installation%20IVL%20Nordstanstaket.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px;height:384px;width:250px" /><div>Om nanosensorn från Chalmers blir godkänd finns många möjliga användare av den nya tekniken - till exempel kommuner eller myndigheter med ansvar för att se till att miljömål uppfylls. </div> <div> </div> <div>Nyligen inleddes också ett internationellt samarbete. Det brittiska luftkvalitetcentret Urban Flows vid universitetet i Sheffield kommer att göra fälttester, där nanosensorns resultat ska jämföras med data från ett antal brittiska referensstationer och mätenheter. </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>– Det är brist på små funktionella kvävedioxidsensorer på marknaden. Vi ser den nanoplasmoniska sensorlösningen som klart intressant och ser fram emot testresultaten, säger professor Martin Mayfield vid Urban Flows Observatory på universitetet i Sheffield. </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>Men den nya sensortekniken är inte begränsad till att mäta kvävedioxid, utan kan anpassas för att upptäcka olika typer av ämnen. Därmed ligger vägen öppen för fler innovationer. </div> <div><br /></div> <div> </div> <div>– Kvävedioxid är bara ett av många ämnen som kan detekteras med hjälp av optiska nanosensorer. Det finns stora möjligheter inom den här typen av teknik, säger Christoph Langhammer. </div> <div><br /></div> <div><span style="font-weight:700">Text: </span>Mia Halleröd Palmgren, <a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">miahallerodpalmgren@chalmers.se​​</a><br /><span style="font-weight:700">Foto:</span> <span style="font-size:10.5pt;background:initial;font-family:&quot;open sans&quot;">Insporion/Johan Bodell (toppbild och stadsmijö), Mia Halleröd Palmgren (Irem Tanyeli, sensorbild), Henrik Sandsjö (Christoph Langhammer) och Jonas Tobin (Jenny Lindén).</span><span style="font-size:10.5pt;background-color:initial;font-family:&quot;open sans&quot;"> </span><br /></div> <div><br /></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/750x340/750x340Sensor_bred_20190305.jpg" alt="" style="margin:5px;font-size:12px" />​<span style="font-size:12px">Den chalmersutvecklade luftkvalitetssensorn kan med hög precision detektera ytterst låga koncentrationer av kvävedioxid – ända ner på miljarddelsnivå, (ppb). Nanosensorns mätteknik bygger på ett optiskt fenomen som kallas plasmoner. Det uppstår när nanopartiklar av metall blir belysta och fångar upp ljus av en viss våglängd. </span><br /><br /></div> <div> </div> <div><span style="background-color:initial">​</span><br /></div> <div><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:inherit;font-size:20px;background-color:initial">För mer information:</span><br /></div> <div><br /></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Irem-Tanyeli.aspx">Irem Tanyeli,</a> forskare, institutionen för fysik, Chalmers, 079 337 25 66, <a href="mailto:irem.tanyeli@chalmers.se">irem.tanyeli@chalmers.se</a>, </div> <div> </div></div> <div> </div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Christoph-Langhammer.aspx">Christoph Langhammer</a>, biträdande professor, institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 33 31, <a href="mailto:clangham@chalmers.se">clangham@chalmers.se</a><br /><br /></div> <div> </div> <div><a href="https://www.ivl.se/sidor/kontakt/medarbetare/jennylinden.4.449b1e1115c7dca013adcfa.html">Jenny Lindén</a>, forskare och projektledare inom luftkvalitet, IVL Svenska Miljöinstitutet, 010-788 68 28, <a href="mailto:jenny.linden@ivl.se%E2%80%8B">jenny.linden@ivl.se​</a><span style="background-color:initial">​</span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><a href="https://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/snart-kan-luftkvaliteten-maetas-i-varje-gathoern-2885433"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Läs pressmeddelandet och ladda ner högupplösta bilder. ​</a></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><a href="http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0012/385959/fs-sdg-3-9-air-eng.pdf?ua=1" target="_blank" style="outline:currentcolor none 0px"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Mer fakta om luftföroreningar i Europa och världen på Världshälsoorganisationens, WHO:s, hemsida</a>.</div></div>Thu, 13 Jun 2019 07:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Ljusdosan-som-oppnar-nya-dorrar-i-nanovarlden.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Ljusdosan-som-oppnar-nya-dorrar-i-nanovarlden.aspxMinimal ljusdosa öppnar nya dörrar i nanovärlden<p><b>​Chalmersforskare har upptäckt ett helt nytt sätt att fånga, förstärka och koppla ljus till materia på nanonivå. Med hjälp av en minimal dosa, byggd av staplade atomtunna material, har de lyckats skapa en typ av rundgång där ljus och materia blir till ett. Upptäckten, som nyligen publicerades i Nature Nanotechnology, öppnar nya möjligheter i nanofotonikens värld. ​</b></p><div><span style="background-color:initial">Fotonik handlar om hur ljus kan användas på olika sätt. Kommunikation genom optiska fibrer är ett exempel på fotonik, liksom tekniken bakom fotodetektorer och solceller. När fotonikkomponenterna är så små att de mäts i nanometer, kallas det för nanofotonik. För att tänja på gränserna för vad som är möjligt i det lilla formatet är framsteg inom grundforskningen avgörande. Chalmersforskarnas nyskapande ”ljusdosa” gör så att växlingarna mellan ljus och materia sker så snabbt att det inte längre går att skilja de två tillstånden åt. Ljus och materia blir till ett. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span><span style="background-color:initial"><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/RuggeroVerre_200px.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" />– Vi har skapat en hybrid som består av lika delar ljus och materia. Konceptet öppnar helt nya dörrar inom både grundforskning och tillämpad nanofotonik och det finns ett mycket stort vetenskapligt intresse för detta, säger Ruggero Verre, forskare på institutionen för fysik på Chalmers och en av författarna av den vetenskapliga artikeln.</span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div>Upptäckten är ett resultat av att Ruggero Verre och avdelningskollegorna Timur Shegai, Denis Baranov, Battulga Munkhbat och Mikael Käll har förenat två olika koncept på ett nyskapande sätt.  Mikael Källs forskargrupp arbetar med så kallade nanoantenner som kan fånga in och förstärka ljus så effektivt som möjligt. Timur Shegais grupp forskar på en viss typ av atomtunna tvådimensionella material, så kallade TMDC-material, som påminner om grafen. Det var genom att kombinera antennkonceptet med staplade tvådimensionella material som de nya möjligheterna skapades. </div> <div><br /></div> <div>Forskarna använde sig av ett välkänt TMDC-material – wolframdisulfid  –  fast på ett helt nytt sätt.  Genom att skapa en pytteliten resonanslåda – ungefär som klanglådan på en gitarr – fick de ljuset att uppföra sig på ett helt nytt sätt. Resonanslådan gör så att ljuset fångas in och studsar runt i en viss ”ton” inuti materialet, vilket gör att ljusenergin effektivt kan överföras till TMDC-materialets elektroner, och tillbaka igen. Man kan säga att ljusenergin vibrerar mellan de två olika tillstånden – ljusvågor och materia – samtidigt som den fångas in av och förstärks inne i dosan. Forskarna har lyckats förena ljus och materia extremt effektivt i en enda partikel med en diameter på bara 100 nanometer – alltså 0,00001centimeter. </div> <div><br /></div> <span></span><div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/TimurShegai_190510.jpg300x.jpg" class="chalmersPosition-FloatLeft" alt="" style="margin:5px;width:280px;height:355px" />Denna allt i ett-lösning är ett oväntat framsteg inom grundforskningen, men kan förhoppningsvis även bidra till mer kompakta och prisvärda lösningar inom tillämpad fotonik. </div> <div><br /></div> <div><span style="background-color:initial">– </span>Vi har lyckats visa att staplade lager av ett atomtunt material är högintressant för fotoniktillämpningar, till exempel fotodetektorer som vi jobbar med just nu. Eftersom detta är ett helt nytt sätt att använda materialet kallar vi det för ”TMDC-nanofotonik”. Jag är säker att forskningsområdet har en ljus framtid, säger Timur Shegai, biträdande professor på institutionen för fysik på Chalmers och en av artikelförfattarna.</div> <div><br /></div> <div><div><span style="background-color:initial">Text: Mia Halleröd Palmgren, <a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">miahallerodpalmgren@chalmers.se​</a></span><br /></div> <div>Foto:  Aykut Argun (Ruggero Verre) och Mia Halleröd Palmgren (Timur Shegai och gruppfotot nedan). <span style="background-color:initial">​</span></div></div> <div><br /></div> <div><a href="https://www.nature.com/articles/s41565-019-0442-x"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" /> </a><div style="display:inline !important"><a href="https://www.nature.com/articles/s41565-019-0442-x">Läs den vetenskapliga artikeln Transition metal dichalcogenide nanodisks as high-index dielectric Mie nanoresonators i Nature Nanotechnology.</a></div></div> <div><br /></div> <div><a href="https://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/ljusdosan-som-oeppnar-nya-doerrar-i-nanovaerlden-2884293"><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> <div><h2 class="chalmersElement-H2"><span>För me</span><span>r information: </span></h2></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Ruggero-Verre.aspx">Ruggero Verre</a>, forskare, institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 80 39, <a href="mailto:ruggero.verre@chalmers.se">ruggero.verre@chalmers.se</a></div> <div><br /></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Mikael-Käll.aspx">Mikael Käll</a>, professor och chef för avdelningen för bionanofotonik, institutionen för fysik, Chalmers, </div> <div>031 772 31 39, <a href="mailto:mikael.kall@chalmers.se">mikael.kall@chalmers.se</a></div> <div><br /></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Timur-Shegai.aspx">Timur Shegai,​</a> biträdande professor, institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 31 23, <a href="mailto:timurs@chalmers.se">timurs@chalmers.se​</a></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/1_Kall_grupp_750px.jpg" alt="" style="margin:5px" /><br /><span style="background-color:initial">Forskarna bakom de nya resultaten: Timur Shegai, Ruggero Verre, Mikael Käll, Denis Baranov och </span><span style="background-color:initial">Battulga Munkhbat. </span><br /></div>Tue, 11 Jun 2019 07:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Stort-internationellt-firande-av-nya-forskningsmojligheter.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Stort-internationellt-firande-av-nya-forskningsmojligheter.aspxStort internationellt firande av nya forskningsmöjligheter<p><b>Chalmers nya elektronmikroskop gör det möjligt för forskare att studera och designa framtidens smarta material. Den 15 maj var det stor internationell invigning av det unika mikroskopet som låter oss dyka in i atomernas värld. ​​</b></p><div><span style="background-color:initial">Det nya gigantiska elektronmikroskopet på Chalmers materialanalyslaboratorium väger fem ton och låter forskarna dyka in i atomernas värld. </span><span style="background-color:initial">Över hundra personer var med under invigningen som var </span><span style="background-color:initial">öppen för både forskare och allmänhet som ville lära sig mer om de nya möjligheter som mikroskopet skapar. <br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span><span style="background-color:initial">Fysikprofessor Eva Olsson, som är </span><span style="background-color:initial">ansvarig för mikroskopisatsningen på Chalmers, höll i </span><span style="background-color:initial">trådarna under den stora dagen. Forskare från när och fjärran kom för att föreläsa, bekanta sig med den avancerade utrustningen och knyta nya band. Särskilt inbjudna var medlemmar i ett europeiskt nätverk för elektronmikroskopi, där Chalmers också ingår. </span><span style="background-color:initial">Ett antal ledande forskare från både Europa och övriga världen deltog också i invigningen. <br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span><span style="background-color:initial">Till och med </span><span style="background-color:initial">Chalmers grundare, William Chalmers, tycktes ha fått nytt liv tack vare de nya möjligheterna. Genom en stark skådespelarinsats av Philip Wramsby hjälpte han till att moderera dagen som bjöd på spännande föreläsningar, inblick i mikroskopins värld och många möjligheter till nätverkande inför framtiden. </span></div> <div><span style="background-color:initial">Eftersom det unika transmissionselektronmikroskopet är tillverkat i Japan av JEOL, fanns även representanter från tillverkaren på plats – både från Japan och Europa. Dagen slutade, som sig bör, därför med karaoke på japanska. </span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><div>Text: Mia Halleröd Palmgren, <a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">mia.hallerodpalmgren@chalmers.se​</a></div> <div>Bilder: Johan Bodell, Helén Rosenfeldt och Mia Halleröd Palmgren</div> <div><br /></div> <div><a href="https://www.youtube.com/watch?v=GLqbS2dTMFA"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Se hela invigningsceremonin i Gustaf Dalénsalen på Chalmers den 15 maj 2019 </a></div> <span style="background-color:initial"></span></div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif;font-size:16px;font-weight:600;background-color:initial">Läs gärna också: </span><br /></div> <div><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif;font-size:16px;font-weight:600;background-color:initial"><br /></span></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Kom-och-upplev-Chalmers-varldsunika-elektronmikroskop.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" style="font-weight:600" /><span style="font-weight:600">Mikroskopet som låter forskarna dyka in i atomernas värld</span>​</a><span style="font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif;font-size:16px;font-weight:600;background-color:initial"><br /></span></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Så-designas-smarta-material-för-ett-hållbart-samhälle.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Så designas smarta material med hjälp av världsunika mikroskop ​</a><span style="background-color:initial;white-space:pre"> ​</span><span style="font-weight:600"><br /></span></div> <div><div><div><a href="http://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/33-miljoner-till-unika-mikroskop.aspx%20S%c3%a5%20designas%20smarta%20material%20med%20hj%c3%a4lp%20av%20v%c3%a4rldsunika%20mikroskop" style="outline:currentcolor none 0px"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />33 miljoner till unika mikroskop</a></div></div></div>Thu, 16 May 2019 00:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Grafensvamp-kan-gora-framtidens-batterier-mer-effektiva.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Grafensvamp-kan-gora-framtidens-batterier-mer-effektiva.aspxGrafensvamp kan göra framtida batterier effektivare<p><b>​Det finns höga förväntningar på framtidens batterier, men det krävs ny teknik för att kunna möta behoven. En möjlighet är att utveckla litiumsvavelbatterier som teoretiskt sett är fem gånger så energitäta som dagens litumjonbatterier. Chalmersforskare har nyligen presenterat ett genombrott för nästa generations svavelbaserade batterier. Med hjälp av så kallad grafensvamp har de lyckats förbättra både energiinnehållet och livslängden markant.</b></p>​<img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Graphene%20aerogel%20toppbild%202.jpg" alt="" style="margin:5px;width:250px;height:180px" /><span style="background-color:initial">Forskarna har använt sig av en porös och svampliknande aerogel som är baserad på grafen.  Materialet fungerar som en fristående elektrod i battericellen och gör så att svavlet kan utnyttjas på ett bättre sätt. </span> <div><br />Ett vanligt batteri består som regel av fyra delar: Det finns två bärande elektroder som är belagda med aktiva ämnen och kallas för anod och katod. Mellan dessa finns en så kallad elektrolyt, oftast en vätska, som gör så att joner kan överföras fram och tillbaka. Den fjärde komponenten är en separator som fungerar som en fysisk barriär. Den förhindrar att de två elektroderna får kontakt, samtidigt som den ser till att jonerna kan överföras.</div> <div><br /> </div> <div>I tidigare experiment har chalmersforskarna lyckats kombinera katoden och elektrolyten till en vätska, en så kallad katolyt. Med hjälp av denna kan batteriet bli lättare, få bättre energikapacitet och kortare laddningstid.  De nya experimenten med grafenbaserad aerogel, så kallad grafensvamp, har visat att katolytmetoden är mycket lovande. </div> <div>För att få den önskade effekten börjar forskarna med att lägga ett tunt lager av den porösa aerogelen av grafen på ett vanligt knappbatteri. </div> <div><br /> </div> <img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Carmen%20Cavallo.jpg" alt="" style="margin:5px;width:250px;height:223px" /><div>– Du tar grafensvampen, i form av en lång tunn cylinder, och sedan skär du den som en salami. Du tar en skiva och pressar ihop den så att den går att integrera i battericellen, säger Carmen Cavallo som är forskare på institutionen för fysik på Chalmers och huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln.  </div> <div>Sedan tillsätts en svavelrik lösning - katolyt - till batteriet. Lösningen sugs upp av den superporösa grafensvampen. </div> <div>– Det är den porösa strukturen i aerogelen som gör det möjligt. Den lyckas suga upp stora mängder vätska och gör därmed katolytmetoden användbar. Eftersom svavlet redan är upplöst i vätskan går inget förlorat i den processen. Svavlet kan färdas fritt fram och tillbaka och vi kan utnyttja det på ett mer effektivt sätt, säger Carmen Cavallo.<br /><br /></div> <div>En del av katolytlösningen appliceras också på separatorn, för att den ska kunna göra sitt jobb. Samtidigt maximeras svavelhalten i batteriet. </div> <div><br /> </div> <div>Idag är det oftast litiumjonbatterier som används i allt ifrån mobiltelefoner till elbilar. För att kunna göra framtidens batterier riktigt effektiva och kraftfulla behövs nya kemiska mekanismer. Litiumsvavelbatterier har flera fördelar - bland annat sin höga energitäthet. Medan de bästa litiumjonbatterier som finns på marknaden idag levererar ungefär 300 wattimmar per kilo, kan ett litiumsvavelbatteri teoretiskt sett ge 1000–1500 wattimmar per kilo. Det skulle alltså kunna bli nästan tre till fem gånger så effektivt. <br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span> </div> <img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Aleksandar%20Matic.jpg" alt="" style="margin:5px;width:250px;height:223px" /><div><span style="background-color:initial">–</span><span style="background-color:initial"> </span>Svavel är dessutom billigt, lättillgängligt och mycket mer miljövänligt. I det koncept vi har tagit fram behövs inte heller något fluor i batteriet. Det miljöskadliga ämnet förekommer däremot i dagens litiumjonbatterier, säger Aleksandar Matic som är professor på institutionen för fysik på Chalmers och leder gruppen som tagit fram de nya resultaten med grafensvamp. <br /><br /></div> <div>Problemet med dagens litiumsvavelbatterier är att de än så länge är alltför instabila och dessutom har kort livslängd. Den grafenbaserade prototyp som chalmersforskarna tagit fram har däremot visat sig fungera betydligt bättre än sina nutida släktingar. Efter 350 laddningar har det fortfarande kvar 85 procent av sin ursprungliga kapacitet. </div> <div>Det beror på att man lyckas undvika två huvudproblem: att svavel löser upp sig i elektrolyten och går förlorat, samt att svavelmolekyler tar sig från katoden till anoden och blir inlåsta. </div> <div>Även om resultaten är lovande tar det sin tid innan ny teknik kan börja användas ute i samhället.<br /> </div> <div><span style="background-color:initial">–</span><span style="background-color:initial"> ​</span>Det är en lång resa innan den här typen av batterier kan nå marknaden. Eftersom de produceras på ett helt annat sätt än dagens batterier, krävs det nya tillverkningsprocesser innan de kan slå igenom kommersiellt, säger professor Aleksandar Matic. </div> <div>Text: <span style="background-color:initial"> </span><span style="background-color:initial">Joshua Worth,</span><a href="mailto:joshua.worth@chalmers.se"> joshua.worth@chalmers.se</a><span style="background-color:initial">​ ​och </span><span style="background-color:initial">Mia Halleröd Palmgren, </span><span style="background-color:initial"> </span><a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">mia.hallerodpalmgren@chalmers.se</a><span style="background-color:initial"> </span></div> <div><span style="background-color:initial">Foto: Johan Bodell, <a href="mailto:%20johan.bodell@chalmers.se​">johan.bodell@chalmers.se​</a></span></div> <div><br /> </div> <div>Läs den vetenskapliga artikeln <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775319300916">“A free-standing reduced graphene oxide aerogel as supporting electrode in a fluorine-free Li2S8 catholyte Li-S battery” ​</a>i the Journal of Power Sources.</div> <div><br /> </div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/750x340/Graphene%20Aerogel%20Toppbild.jpg" alt="" style="margin:5px" />​Chalmersforskarnas grafenbaserade aerogel, så kallad grafensvamp, visar mycket lovande resultat som banar väg för ett nytt sätt att tillverka litiumsvavelbatterier. Foto: Johan Bodell<br /><br /><h3 class="chalmersElement-H3">Mer om labbet som har använts i forskningen</h3> <div>På <a href="/sv/forskningsinfrastruktur/CMAL/Sidor/default.aspx">Chalmers materialanalyslaboratorium (CMAL)​</a> finns avancerade instrument för materialforskning. För att undersöka grafensvampens materialstruktur använde sig forskarna av ett nytt och avancerat så kallat transmissionselektronmikroskop på CMAL. Laboratoriet ligger formellt under institutionen för fysik men är öppet för alla forskare från universitet, institut och industri. </div> <div>Stora investeringar har nyligen gjorts för att laboratoriet ska ligga i framkant när det gäller materialforskning. Totalt handlar det om utrustning för 66 miljoner kronor, varav forskningsfinansiären Knut och Alice Wallenbergs stiftelse har bidragit med hälften. <br /><br /></div></div> <div><img alt="collage" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Bildcollage_750x230webbkalnedern.jpg" />​<br /><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:inherit;font-size:16px;font-weight:600;background-color:initial">​Invigning av världsunikt elektronmikroskop den 15 maj 2019</span></div> <div>Den 15 maj invigs ett världsunikt och gigantiskt elektronmikroskop på Chalmers materialanalyslaboratorium. Det är tungt som en elefant och har tagit ett år att installera och justera. Nu öppnar Chalmers dörrarna för alla som är intresserade av att få dyka in i atomernas värld. Chalmers nya elektronmikroskop gör det möjligt för forskare att studera och designa framtidens smarta material. </div> <div>Evenemanget kommer att vara öppet för både forskare och allmänhet som vill lära sig mer om ”elefanten i rummet” och de nya möjligheter som mikroskopet skapar. Forskare från när och fjärran kommer för att föreläsa, bekanta sig med den avancerade utrustningen och knyta nya band. Särskilt inbjudna är medlemmar i ett europeiskt nätverk för elektronmikroskopi, där Chalmers också ingår. Det kommer också flera ledande forskare inom fältet från både Europa och övriga världen. <br /><br /></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Kom-och-upplev-Chalmers-varldsunika-elektronmikroskop.aspx" target="_blank"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Läs mer om invigningen här.</a></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/kalendarium/Sidor/Invigning_Elektronmikroskop_190515.aspx" target="_blank"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Se hela programmet och anmäl dig</a>.</div> <div>​</div> <h3 class="chalmersElement-H3">Mer om elektronmikroskopi </h3> <div>Elektronmikroskopi är ett samlingsnamn för olika typer av mikroskopi där man använder elektroner i stället för elektromagnetisk strålning för att få fram bilder av mycket små objekt. Med hjälp av denna teknik kan man komma förbi det synliga ljusets upplösningsgräns, vilket gör det möjligt att studera enskilda atomer.  </div> <div><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:inherit;font-size:16px;font-weight:600;background-color:initial"><br /></span> </div> <div><span style="color:rgb(33, 33, 33);font-family:inherit;font-size:16px;font-weight:600;background-color:initial">För mer information: </span><br /></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Aleksandar-Matic.aspx">Aleksandar Matic</a>, professor, institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 51 76, <a href="mailto:matic@chalmers.se">matic@chalmers.se</a> ​<br /></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Carmen-Cavallo.aspx">Carmen Cavallo</a>, forskare, institutionen för fysik, Chalmers, 031 772 33 10, <a href="mailto:carmen.cavallo@chalmers.se">carmen.cavallo@chalmers.se​</a></div> <div><br /> </div>Mon, 29 Apr 2019 07:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/nyheter/Sidor/Styrkeomradenas-pris-till-utforskare-av-proteinernas-struktur.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/nyheter/Sidor/Styrkeomradenas-pris-till-utforskare-av-proteinernas-struktur.aspxStyrkeområdenas pris till utforskare av proteinernas struktur<p><b>​Årets vinnare av Styrkeområdenas pris utvecklar en unik metod för att analysera strukturen och den kemiska sammansättningen hos proteiner. Ökade kunskaper om proteiner möjliggör bland annat utveckling av nya och effektivare läkemedel.</b></p>​Styrkeområdenas pris går i år till Martin Andersson, Pernilla Wittung Stafshede och Fredrik Höök, som med tydligt mångvetenskapligt nytänkande kombinerar materialanalys med biologi. <br /><span style="background-color:initial">–</span> Det är väldigt uppmuntrande att vårt arbete uppmärksammas på det här sättet, säger Martin Andersson, initiativtagare till forskningsprojektet.<br /><br />Han kontaktade Pernilla Wittung Stafshede och Fredrik Höök för att kombinera forskningsexpertis från de tre institutionerna Kemi och kemiteknik, Biologi och bioteknik samt Fysik. Målet med projektet är att utveckla en unik metod för att studera proteiner och på så sätt öppna för nya kunskaper och större förståelse för dess funktion.<br /><br /><strong>Analys med hög upplösning</strong><br />En viktig grupp av proteiner, speciellt när det gäller läkemedelsutveckling, är de som finns i cellernas membran. Att cirka 60 procent av alla läkemedel är riktade mot just membranbundna proteiner, direkt eller indirekt, visar dess stora betydelse. På grund av dessa proteiners behov av miljön i cellmembranet är det dock svårt att analysera dess struktur med etablerade metoder, som till exempel röntgenkristallografi, magnetsresonanstomografi eller kryoelektronmikroskopi. <br /><br />I det aktuella projektet används istället en tomografisk atomsond, med vilken man erhåller både proteiners struktur och kemiska sammansättning. Tekniken erbjuder en enorm precision, i dagsläget har forskarna visat att det är möjligt att bestämma individuella proteiners struktur med cirka 1 nm upplösning. Utmaningen ligger dock i att utforma en provberedningsmetod som gör processen snabbare och möjlig att fokusera på enskilda proteiner, vilket är fokus för samarbetet. <br /><br /><span style="background-color:initial">–</span> Vi har fortfarande mycket att lära om proteiner, till exempel de som bidrar till så kallade felveckningssjukdomar som Parkinson och Alzheimer. De inblandade proteinerna här är mycket flexibla och börjar klumpa ihop sig vid sjukdom, men vi vet inte varför och hur eftersom de är svåra studera med andra metoder, säger Pernilla Wittung Stafshede.<br /><br /><strong>Ny användning av etablerad metod</strong><br />Tomografisk atomsond är en väletablerad metod men har främst använts för att karakterisera metaller och andra hårda material. Att applicera metoden på biologiska material, speciellt proteiner, visar på ett innovativt nytänkande. Forskarna har fortsatt arbete att göra för att utveckla och anpassa provberedningsprocessen.<br /><br /><span style="background-color:initial">–</span> Vårt projekt kan beskrivas som ett högriskprojekt – vi vet ännu inte om det kommer att vara framgångsrikt. Om vi lyckas så kommer resultatet generera en potentiellt enorm nytta. Att få styrkeområdenas pris är en stark uppmuntran att fortsätta, säger Fredrik Höök, professor i Fysik.<br /><br />Det aktuella projektet har finansierats av styrkeområde Materialvetenskap.<br /><span style="background-color:initial">–</span> Det är mycket värdefullt med Chalmers styrkeområden som erbjuder stöd för att testa en tidig idé. Vi behöver kunna visa preliminära resultat för att framgångsrikt söka medel från externa anslagsgivare, säger Martin Andersson.<br /><br />Nu har den första artikeln blivit accepterad och de tre forskarna hoppas kunna utöka projektet framöver. En första ansökan gjordes för ett par år sedan men fick avslag.<br /><span style="background-color:initial">–</span> Nu har vi visat att metoden fungerar! Ibland måste man bortse en aning från vedertagen expertis och gå på intuition. Och så måste man få möjlighet att testa, säger Martin Andersson.<br /><br /><div><br /> </div> <div><em>Text: Malin Ulfvarson</em></div> <div><em>Foto: Johan Bodell</em><br /></div> <br /><strong>Styrkeområdenas pris</strong><br />Med styrkeområdenas pris vill Chalmers ledning belöna personer som gjort framstående insatser i gränsöverskridande samarbeten och som i styrkeområdenas anda integrerar forskning, utbildning och nyttiggörande. Priset delas ut under Chalmers doktorspromotion den 18 maj 2019.<br /><br /><strong>Pristagarna</strong><br />Projektet leds av Martin Andersson, professor på institutionen för Kemi och kemiteknik, i samarbete med professor Pernilla Wittung Stafshede, Biologi och bioteknik samt professor Fredrik Höök, Fysik. <br /><br /><strong>Not</strong><br />Chalmers var internationella pionjärer inom utveckling av atomsondsanalys för hårda material, ett arbete som inleddes av professor Hans-Olof Andrén under 70-talet. Tillämpningen av atomsondstomografi för att studera proteiner initierades för ett par år sedan på institutionen för kemi och kemiteknik, av en projektgrupp bestående av Dr. Gustav Sundell, Dr. Mats Hulander och doktoranden Astrid Pihl under ledning av professor Martin Andersson.<br /><br /><br /><br /><strong>Tidigare publicerade nyhetsartiklar om de tre pristagarna:</strong><br /><br />Martin Andersson: <a href="/sv/institutioner/chem/nyheter/Sidor/Skelettimitation.aspx">Skelettimitation visar hur ben bildas atom för atom</a> (nov 2018)<br /><br />Pernilla Wittung Stafshede: <a href="/sv/institutioner/bio/nyheter/Sidor/Fisk-skulle-kunna-förhindra-Parkinsons-sjukdom-.aspx">Fisk skulle kunna förhindra Parkinsons sjukdom</a> (maj 2018)<br /><br /><div>Fredrik Höök: <a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/75-miljoner-till-att-utveckla-malsokande-biologiska-lakemedel.aspx">Utvecklar målsökande biologiska läkemedel</a> (feb 2017)</div> <br />Wed, 24 Apr 2019 09:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Kom-och-upplev-Chalmers-varldsunika-elektronmikroskop.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Kom-och-upplev-Chalmers-varldsunika-elektronmikroskop.aspxKom och upplev Chalmers världsunika elektronmikroskop<p><b>​​Det är världsunikt, tungt som en elefanttjur och det låter oss dyka in i atomernas värld. Chalmers nya elektronmikroskop gör det möjligt för forskare att studera och designa framtidens smarta material. Den 15 maj är det dags för den stora invigningen.</b></p><div><span style="background-color:initial">Evenemanget kommer att vara öppet för både forskare och allmänhet som vill lära sig mer om ”elefanten i rummet” och de nya möjligheter som mikroskopet skapar. Forskare från när och fjärran kommer för att föreläsa, bekanta sig med den avancerade utrustningen och knyta nya band. Särskilt inbjudna är medlemmar i ett europeiskt nätverk för elektronmikroskopi, där Chalmers också ingår. Det kommer också flera ledande forskare inom fältet från både Europa och övriga världen. <br /></span><br /></div> <div>Men låt oss först backa bandet lite <span style="background-color:initial">–</span><span style="background-color:initial"> till en snöig dag i februari 2018. Då kom en långtradare lastad med 100 lådor in på Chalmers campus Johanneberg. Ivriga forskare såg de dyrbara och efterlängtade paketen lossas. Det fanns oro för att hissen inte skulle klara tyngden, men det gick bra. Efter nästan ett år av montering, installation och justering är det fem ton tunga mikroskopet på plats i Chalmers materialanalyslaboratorium. Det står i ett störningsskyddat rum med anpassade temperatur- och luftförhållanden och är tillgängligt för forskare inom både akademin och industrin. <br /><br /></span></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/IMG_1755EvaOlsson_01_350x.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" />– Det är en lycka att vi nu kan dra igång alla experiment som vi har planerat. Vi har en lång önskelista. När vi kan studera och kontrollera olika material ända ner på atomnivå öppnas ett helt universum av möjligheter. Till exempel kan vi få fram mer hälsosamma livsmedel, smartare solceller och miljövänligare textil- eller papperstillverkning, säger fysikprofessor Eva Olsson, som är ansvarig för mikroskopisatsningen på Chalmers. <br /></div> <div>Hon har jobbat hårt för att Chalmers ska kunna köpa in totalt tre avancerade elektronmikroskop som öppnar nya möjligheter inom så kallad mjuk mikroskopi. Det som invigs nu är ett transmissionselektronmikroskop (TEM) som är tillverkat i Japan av JEOL och i särklass det störta av de tre. Totalt handlar det om utrustning för 66 miljoner kronor och forskningsfinansiären Knut och Alice Wallenbergs stiftelse har bidragit med hälften. <br /><br /></div> <div>Det som är unikt med det nya, stora TEM:et är den mycket höga rums- och energiupplösningen. Det går därför att se hur enskilda atomer sitter i ett material. Genom att analysera med hjälp av olika signaler, så kallad spektroskopi, går det att förstå hur materialen är uppbyggda och kopplingen mellan atomernas ordning och egenskaper. Det går till och med att kontrollera atomernas samspel. <br /><br /></div> <div>Även om det nya mikroskopet inte är formellt invigt ännu, har det redan kunnat användas i viss utsträckning. Till exempel har fysikprofessor Aleksandar Matic och forskaren Carmen Cavallo publicerat hur de lyckats ta fram ett katodmaterial till litiumsvavelbatterier som är baserade på grafen. Det nya katodmaterialet kan användas för att utveckla batterier med högre energiinnehåll och bättre livslängd. Eva Olssons forskargrupp har också vidareutvecklat nanotrådar för att göra solceller mer effektiva. Med hjälp av ett av de nya mikroskopen har forskarna också lyckats visa att det går att smälta guld i rumstemperatur!<br /><br /></div> <div>Framöver kommer mikroskopen att bana väg för nya resultat som är knutna till alltifrån livsmedel, hälsa och energi till atomtunna material, katalysatorer och kvantdatorer. Därför är mikroskopen användbara för många olika forskargrupper på och utanför Chalmers. <br /><br /></div> <div><span style="background-color:initial">– </span>När vi kan optimera olika material så att de gör precis det vi vill, i så litet format som möjligt, kan vi göra viktiga framsteg. Det gäller inom både materialvetenskap och teknikutveckling. I det arbetet kan vi också bidra till bättre hälsa och en hållbar miljö, säger Eva Olsson, som även håller i trådarna kring invigningen. <br /><br /></div> <div>Hon kan avslöja att till och med Chalmers grundare, William Chalmers, tycks ha fått nytt liv tack vare de nya möjligheterna. På sätt och vis hjälper han till att moderera dagen som bjuder på spännande föreläsningar, inblick i mikroskopens värld och många möjligheter till nätverkande inför framtiden. <br /><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><h3 class="chalmersElement-H3"><span><a href="/sv/institutioner/fysik/kalendarium/Sidor/Invigning_Elektronmikroskop_190515.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Läs mer om den stora invigningen och se hela programmet.</a></span></h3></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/Bildcollage_750x230webbkalnedern.jpg" alt="collage" />​<br /></div> <div><br /></div> <h3 class="chalmersElement-H3">Fakta: Elektronmikroskopi och mjuk mikroskopi</h3> <div>Elektronmikroskopi är ett samlingsnamn för olika typer av mikroskopi där man använder elektroner i stället för elektromagnetisk strålning för att få fram bilder av mycket små objekt. Med hjälp av denna teknik kan man komma förbi det synliga ljusets upplösningsgräns, vilket gör det möjligt att studera enskilda atomer. </div> <div>Mjuk mikroskopi bygger på att elektronerna som undersöker materialet har lägre energi än i ett vanligt elektronmikroskop. Det gör det möjligt att utforska mjuka organiska material som till exempel livsmedel, textilier eller vävnader - ända ner på atomnivå - utan att materialet förlorar sin struktur.</div> <div>Det finns olika typer av elektronmikroskop, till exempel transmissionselektronmikroskop (TEM), sveptransmissionselektronmikroskopi (STEM), svepelektronmikroskop (SEM) och kombinerat fokuserat jonstråle och SEM (FIB-SEM).</div> <div><br /></div> <h3 class="chalmersElement-H3">Läs gärna också: </h3> <div><a href="http://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/33-miljoner-till-unika-mikroskop.aspx%20S%c3%a5%20designas%20smarta%20material%20med%20hj%c3%a4lp%20av%20v%c3%a4rldsunika%20mikroskop"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />33 miljoner till unika mikroskop</a><br /></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Så-designas-smarta-material-för-ett-hållbart-samhälle.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Så designas smarta material med hjälp av världsunika mikroskop ​</a><span style="background-color:initial;white-space:pre"> ​</span></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Forstaelse-av-katalysatorer-pa-atomar-niva-kan-ge-renare-miljo.aspx" target="_blank"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Bättre katalysatorer med hjälp av minimala atomförflyttningar </a></div> <div><a href="/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Visst-gar-det-att-smalta-guld-i-rumstemperatur.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Visst går det att smälta guld i rumstemperatur ​</a></div> Wed, 24 Apr 2019 00:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Sa-skraddarsys-material-med-ultrasnabba-relationer.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Sa-skraddarsys-material-med-ultrasnabba-relationer.aspxSå skräddarsys material med ultrasnabba relationer<p><b>​​Med hjälp av magiska vinklar och unika energitillstånd går det att designa skräddarsydda atomtunna material som skulle kunna användas i framtidens elektronik.  Nu presenterar forskare vid Chalmers och Regensburgs universitet i Tyskland ett recept för att komponera och krydda material med ultrasnabba kopplingar.  Resultaten publicerades nyligen i den ansedda tidskriften Nature Materials. ​​​</b></p><div>Tänk dig du ska bygga en energieffektiv och supertunn solcell. Du har ett material som leder ström och ett annat material som tar upp ljus. Du måste därför använda båda materialen för att få de önskade egenskaperna. Resultatet blir kanske inte så slimmat som du hoppats.  </div> <div><br /></div> <div>Tänk dig att du i stället har atomtunna lager av respektive material som du lägger ovanpå varandra. Du vrider det ena lagret mot det andra en viss grad och plötsligt uppstår ett nytt mönster. Det byggs ultrasnabbt upp särskilda energitillstånd – så kallade interlager-excitoner – som förenar de båda lagrens egenskaper. Du har komponerat ditt önskematerial och det är atomtunt. ​<br /><br /></div> <div>Några som verkligen lyckats visa att detta fungerar är chalmersforskaren Ermin Malic i samarbete med tyska forskarkollegor kring Rupert Huber på Regensburgs universitet. De har lyckats sprida nytt ljus över ett område som fortfarande är relativt outforskat: hur atomtunna material kan staplas som legobitar för att skapa nya så kallade heterostrukturer med ultrasnabba ​relationer. <br /><br /></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/Blandade%20dimensioner%20inne%20i%20artikel/ErminMalic_190415_05_350xwebb.jpg" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" />– Dessa heterostrukturer har en oerhörd potential, eftersom vi kan skräddarsy material på beställning. Tekniken skulle i framtiden kunna användas i solceller, flexibel elektronik, fotodetektorer, och till och med i kvantdatorer, säger Ermin Malic, professor vid institutionen på fysik på Chalmers. <br /><br /></div> <div>Helt nyligen har Ermin Malic och doktoranderna Simon Ovesen och Samuel Brem samarbetat med Regensburgs universitet. Medan den svenska gruppen har stått för den teoretiska delen av projektet, har de tyska forskarna utfört experimenten. De har för första gången <span style="background-color:initial">–</span><span style="background-color:initial"> och med hjälp av unika metoder </span><span style="background-color:initial">–</span><span style="background-color:initial"> lyckats avslöja excitonernas ultrasnabba formation och dynamik. De har använt sig av två olika lasrar för att kunna följa händelseförloppet. Genom att vrida två olika supertunna material mot varandra har de visat att det är möjligt att styra hur snabbt förändringarna sker.  </span></div> <span></span><div></div> <div><br /></div> <div><span style="background-color:initial">– </span>Det här är början på ett nytt forskningsområde som är lika fascinerande som intressant för både akademi och industri, säger Ermin Malic, som även leder Chalmers Grafencentrum, som samlar forskning, utbildning och innovation kring grafen, andra atomtunna material och heterostrukturer under ett gemensamt paraply. <br /><br /></div> <div>Denna typ av lovande material består egentligen bara av en atomtunn yta. Därför kallas de för tvådimensionella (2D) material. På grund av sina anmärkningsvärda egenskaper anses de ha stora möjligheter inom olika teknikområden. Materialet grafen är det mest kända exemplet. Det består av ett enda lager kolatomer och håller på att göra entré inom industrin. Grafen kan till exempel bidra till supersnabba och högkänsliga detektorer, böjbara elektronikprylar och multifunktionella material inom bil-, flyg- och förpackningsindustrin.  <br /><br /></div> <div>Men grafen är bara ett av väldigt många 2D-material som kan komma till stor nytta i vårt samhälle. Just nu talas det mycket om heterostrukturer som består av grafen och andra 2D-material. På kort tid har forskningen om heterostrukturer tagit stora kliv framåt och tidskriften Nature har nyligen publicerat flera av dessa internationella framsteg. <br /><br /></div> <div>På Chalmers är det flera forskargrupper som ligger i framkant när det gäller grafen. Grafencentrum satsar nu på ny infrastruktur för att kunna vidga forskningsområdet till att även inkludera andra 2D-material och heterostrukturer. <br /><br /></div> <div><span style="background-color:initial">– </span>Vi vill bygga ett kraftigt och dynamiskt nav för 2D-material här på Chalmers, så att vi kan bygga broar till industrin och se till att vår kunskap kommer till nytta i samhället, säger Ermin Malic. </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>Läs den vetenskapliga artikeln <span style="background-color:initial"><a href="https://www.nature.com/articles/s41563-019-0337-0">Ultrafast transition between exciton phases in van der Waals heterostructures</a> </span><span style="background-color:initial">i Nature Materials.</span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><div><a href="https://idw-online.de/en/news713803"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Läs pressmeddelandet på engelska från Regensburgs universitet i Tyskland. </a></div> <div><br /></div> <div><a href="http://www.chalmers.se/en/centres/graphene/Pages/default.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Läs mer om Chalmers Grafencentrum (GCC)</a></div> <div><br /></div> <div><a href="http://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/saa-skapas-skraeddarsydda-material-med-ultrasnabba-relationer-2861381" target="_blank"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Läs Chalmers pressmeddelande och ladda ner högupplösta bilder. ​</a></div> <span style="background-color:initial"></span></div> <div><div> </div></div> <h3 class="chalmersElement-H3">För mer information: </h3> <div><a href="/sv/personal/Sidor/ermin-malic.aspx">Ermin Malic​</a>, biträdande professor på institutionen för fysik, ledare för Grafencentrum, Chalmers, 031 772 32 63, 070 840 49 53, <a href="mailto:ermin.malic@chalmers.se">ermin.malic@chalmers.se​</a></div> <div><br /></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/750x340/SamuelBremErminMalic_20190415_bannerwebb.jpg" alt="" style="margin:5px" /><br />Helt nyligen har Ermin Malic (till höger) och doktoranderna Samuel Brem (till vänster) och <span style="background-color:initial">Simon Ovesen (saknas på bilden) och</span><span style="background-color:initial"> </span><span style="background-color:initial">s</span><span style="background-color:initial">amarbetat med Regensburgs universitet. Medan den svenska gruppen har stått för den teoretiska delen av projektet, har de tyska forskarna utfört experimenten.</span></div> ​Wed, 17 Apr 2019 07:00:00 +0200https://www.chalmers.se/sv/styrkeomraden/transport/nyheter/Sidor/”Kom,-om-du-bryr-dig-om-jämställdhet-på-Chalmers!”.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/styrkeomraden/transport/nyheter/Sidor/%E2%80%9DKom,-om-du-bryr-dig-om-j%C3%A4mst%C3%A4lldhet-p%C3%A5-Chalmers!%E2%80%9D.aspx”Kom, om du bryr dig om jämställdhet på Chalmers!”<p><b>​Liisa Husu, professor i genusvetenskap vid Örebro universitet, gästföreläser om jämställdhet inom akademin den 27 februari. – Hon kommer utan tvekan att ge oss nya insikter, säger Pernilla Wittung Stafshede.</b></p>​<img src="http://www.chalmers.se/en/areas-of-advance/energy/news/PublishingImages/liisa_husu_W.jpg" alt="Syntolkning: Porträtt av Liisa Husu" class="chalmersPosition-FloatLeft" style="margin:5px" /><span style="background-color:initial">Liisa Husu är en av pionjärerna inom forskning på jämställdhet i akademin. Hon är särskilt inriktad på könsdynamik och jämställdhet när det gäller akademiska karriärmöjligheter, organisation och forskningspolitik. Liisa Husu är professor i genusvetenskap vid Örebro universitet.</span><div><br /></div> <div><strong>Den 27 februari besöker hon Chalmers </strong>med en öppen föreläsning om jämställdhetsutmaningar inom akademin. Målgruppen är i synnerhet doktorander, postdocs och fakultet, men självklart är ämnet relevant för alla anställda.</div> <div><br /></div> <div>– Liisa Husu kommer utan tvekan att ge oss nya insikter. Jag hoppas att publiken får bättre förståelse för de utmaningar vi har inom akademin och mer vetenskapliga fakta i ämnet. Kanske blir seminariet också en ögonöppnare för några. Personligen hoppas jag få råd om hur vi praktiskt kan arbeta med frågan på Chalmers, säger Pernilla Wittung Stafshede, ledare för Genie, Chalmers jämställdhetsinitiativ.</div> <div><br /></div> <div><strong>– Liisa Husus kompetens när det gäller</strong> genusstudier inom högre utbildning tillsammans med hennes internationella erfarenhet och kontaktnät, gjorde att vi bjöd in henne till Genies vetenskapliga råd. Genom det här öppna seminariet vill vi göra hennes kunskap tillgänglig för alla på Chalmers, säger Pernilla Wittung Stafshede.</div> <div><br /></div> <div><strong>Med sin stora erfarenhet och omfattande</strong> forskning har Liisa Husu agerat internationell rådgivare till universitet, finansieringsorgan och regeringar. Bland annat har hon arbetat med Finlands statliga jämställdhetsråd och ingått i svenska utbildningsdepartementets rådgivande grupp för jämställdhet inom den europeiska forskningspolitiken. Hon är även moderator i det europeiska nätverket för jämställdhet inom högre utbildning. </div> <div><br /></div> <div>– Kom på seminariet, om du bryr dig om jämställdhet på Chalmers! Jag hoppas att alla prefekter deltar och tar med sig sina fakulteter och studenter, avslutar Pernilla Wittung Stafshede.</div> <div><br /></div> <div><strong>Seminariet äger rum i Palmstedtsalen</strong>, Campus Johanneberg den 27 februari kl 13:15. </div> <div>Det arrangeras av Genie tillsammans med Chalmers styrkeområden Energi och Transport.</div> <div><br /></div> <div><a href="/sv/institutioner/see/kalendarium/Sidor/Women-Academy.aspx">Läs mer om seminariet och anmäl dig &gt;&gt;​​</a></div> <div><br /></div> <div><div>Text:  Emilia Lundgren och Ann-Christine Nordin</div> <div>Fotot på Liisa Husu: Ulla-Karin Ekblom​</div></div> Thu, 31 Jan 2019 12:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Hasselbladsstiftelsen-satsar-på-biobaserad-materialforskning.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Hasselbladsstiftelsen-satsar-p%C3%A5-biobaserad-materialforskning.aspxHasselbladstiftelsen satsar på biobaserad materialforskning<p><b>​Brina Blinzler är 2018 års mottagare av Hasselbladstiftelsens årliga anslag till kvinnliga forskare. Anslaget kommer att användas för att ge en bättre förståelse för hur man gör biobaserade kompositer, vilket skulle generera en mängd nya hållbara material.</b></p>​Det är en ökad efterfrågan på miljösmarta material, det vill säga material som förbrukar mindre energi att tillverka, material som kan återvinnas eller återanvändas, material som kräver säkrare kemisk bearbetning och material som härrör från hållbara resurser vilka inte konkurrerar med resurser till livsmedelstillverkning.<br /><br /><div>Dagens existerande biobaserade fiberförstärkta polymerkompositer tillåter oss att bryta ner många olika varianter av naturfiber och sortera dessa till exempel nanofibriller och cellulosa nanokristaller. Dessa nanomaterial är härledda från cellulosa vilken är den mest förekommande naturliga polymeren i världen. </div> <div><br /> </div> <div>Brina menar att det är möjligt att framställa högkvalitativa biobaserade fiberförstärkta polymerkompositer från växtbaserade material och att utvinna hållbara hartser som är kompatibla med dessa.</div> <br /><div>-    Jag är väldigt glad och tacksam över det här anslaget från Hasselbladstiftelsen. Det kommer att göra det möjligt för mig att bedriva forskning inom tre nyckelområden genom användande av effektiva materialmodeller och numeriska metoder.<br /> </div> <img class="chalmersPosition-FloatLeft" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/IMS/MoB/BrinaBrinzler_hasselbladsstiftelsen_190114_02_680pxl.jpg" alt="Bild" style="margin:5px;width:416px;height:253px" />Först för att förutsäga mikrostrukturen hos fiberförstärkta polymerkompositer.<br /><br /><div>För det andra att förutspå mekaniska, fuktabsorberande, termiska och elektriska egenskaperna hos fiberförstärkta polymerkompositer. <br /></div> <div><br /></div> <div>Och för det tredje för att utveckla verktyg för materialspecialister att användas vid design av anpassade multifunktionella kompositmaterial för specifika ändamål. </div> <div><em><br /></em></div> <div><em>Brina gratuleras här av Hasselbladstiftelsens ordförande, Göran Bengtsson, och VD Christina Backman</em><br /><br /></div> <div>Genom att kombinera dessa tre nyckelområden kan jag utveckla en metod för att förutsäga mikrostruktur och multifunktionella egenskaper hos kompositmaterialen.</div> <div><br /> </div> <h2 class="chalmersElement-H2">Om Brina</h2> <div><a href="/sv/personal/Sidor/brina-blinzler.aspx">Brina Blinzler</a> är specialiserad på kompositmekanik. Hennes forskningsintressen innefattar optimering av bearbetningstekniker (värme- och tryckcykler vid härdning) inom polymera matrix kompositer (PMC), multifunktionella kompositmaterial, förnyelsebara material (bio-kompositer) och avancerade energimaterial. Brina medverkar också i flaggskeppet grafen. </div> <div><br /> </div> <div><h2 class="chalmersElement-H2">Hasselbladstiftelsen</h2></div> <div><a href="http://www.hasselbladfoundation.org/wp/sv/naturvetenskap/">Hasselbladstiftelsen</a> har delat ut anslaget sedan 2011 och syftet är att uppmärksamma och ge kvinnliga forskare möjlighet att fortsätta med att utveckla sin forskning. Avsikten är att avsätta 2 000 000 kronor per år för att användas som ytterligare forskningsfinansiering för två kvinnliga forskare (1 000 000 kronor vardera). <br />Marina Rafajlovic, forskarassistent vid Institutionen för marina vetenskaper Göteborgs universitet, var den andra mottagaren 2018.<br /><br /></div>Thu, 17 Jan 2019 10:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Datorsimuleringar-för-att-prediktera-plasticitet,-sprickinitiering-och-fasomvandlingar-vid-bromsning-av-järnvägshjul-.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Datorsimuleringar-f%C3%B6r-att-prediktera-plasticitet,-sprickinitiering-och-fasomvandlingar-vid-bromsning-av-j%C3%A4rnv%C3%A4gshjul-.aspxDatorsimuleringar för att prediktera plasticitet, sprickinitiering och fasomvandlingar vid bromsning av järnvägshjul<p><b>​​Ali Esmaeili, doktorand vid avdelningen för material- och beräkningsmekanik IMS, undersöker och föreslår i sin avhandling modeller för beteende hos perlitiska stål i järnvägshjul.</b></p><div><span style="background-color:initial"><img src="/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Datorsimuleringar-för-att-prediktera-plasticitet,-sprickinitiering-och-fasomvandlingar-vid-bromsning-av-järnvägshjul-.aspx" alt="" style="margin:5px" /><br /><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/IMS/Övriga/div%20nyheter%20o%20kalender/Ali%20Esmaeili%20ny.jpg" class="chalmersPosition-FloatLeft" alt="" style="margin:5px" /><br /></span>Ali Esmaeili disputerar 10 januari, 10:00 i VDL, Chalmers Tvärgata 4c. <span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Avhandlingens titel: </span><span style="background-color:initial">Modelling of cyclic and viscous behaviour of thermomechanically loaded pearlitic steels; Application to tread braked railway wheel </span><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Nedan följer den populärvetenskapliga beskrivningen (på engelska). <br />För mer information se länkar nedan.</span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><img src="/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Datorsimuleringar-för-att-prediktera-plasticitet,-sprickinitiering-och-fasomvandlingar-vid-bromsning-av-järnvägshjul-.aspx" class="chalmersPosition-FloatRight" alt="" style="margin:5px" /></span></div> <div><span style="background-color:initial">There are about 1 million </span>kilometers<span style="background-color:initial"> of railway rail lines and about 25-50 million wheels in service in the world. Due to increasing demands (such as axle loads, running speeds of trains, </span>etc.)<span style="background-color:initial"> the maintenance costs have increased in </span>the recent<span style="background-color:initial"> years. Accounting for the enormous size of the railway network and the number of wheels, even 1% cost reductions translate to a huge amount of money for infrastructure managers and train operators. Furthermore, the performance of rails and wheels is important for the safety of railway operation. Hence, a grand challenge for the metallurgists, engineers, and railway managers is to minimize the causes of rail and wheel damage and failures.</span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial"><div>Due to the geometry of the railway rails and wheels, a typical wheel-rail contact surface is merely the size of a coin. The material in the vicinity of this contact is subjected to very high loads. These loads are generated due to axle loads that can be from 10 tonnes up to 40 tonnes (for heavy duty railways) and also frictional forces in the rail-wheel interface caused by train acceleration, braking, and curving. </div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div><span style="background-color:initial">Add to that the frictional heat generated between brake block and wheel during braking or between wheel and rail during braking and acceleration which might result in elevated temperatures up to 500℃. In severe cases, such as malfunctioning traction systems, temperatures might even reach 800-1000℃. These complex loading conditions might result in damage and failure of the rail and wheel material causing major maintenance costs in the railway industry.</span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div>To be able to understand load limits (e.g. the maximum allowed train axle loads), to plan an efficient maintenance schedule and also to improve the components’ design for obtaining sufficiently long life of the components, we need to have a good understanding of the material behaviour in the components under operational conditions.</div> <div><br /></div> <div>Due to high strength, high wear resistance and relatively low cost, pearlitic steels are widely used for railway rails and wheels. In this thesis, an effort has been made to develop material models that are able to numerically simulate the behaviour of the pearlitic steel in railway wheels when subjected to mechanical and thermal loads. These models are used to simulate different scenarios of railway operational conditions and for study of possible damage mechanisms that might result in failure of the wheel material.</div></span></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div>More about Ali:</div> <div><a href="https://www.linkedin.com/in/ali-esmaeili-8a249138/"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Linkedin </a></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/ali-esmaeili.aspx"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/ichtm.gif" alt="" />Chalmers profile </a></div> <div><br /></div> ​​Wed, 19 Dec 2018 15:00:00 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Kolfiber-som-kan-lagra-energi-prisas-som-ett-av-årets-genombrott.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Kolfiber-som-kan-lagra-energi-prisas-som-ett-av-%C3%A5rets-genombrott.aspxEtt av årets topp tio vetenskapliga genombrott<p><b>​Vi har tidigare skrivit om den chalmersledda studien som visar att det går att lagra energi direkt i kolfiber som batterielektroder. Denna forskning har nu av ansedda magasinet Physics World utsetts till ett av de tio största genombrotten under 2018.</b></p><div>​Det är <a href="https://physicsworld.com/a/discovery-of-magic-angle-graphene-that-behaves-like-a-high-temperature-superconductor-is-physics-world-2018-breakthrough-of-the-year/">Physics Worlds</a> redaktion som varje år tar fram en topp tio lista över de upptäckter som de anser har gett det största bidragen till ökad kunskap, förståelse och vetenskapligt framsteg. En av dessa tio får sedan utmärkelsen Årets genombrott, och därefter listar man ytterligare nio högt ansedda upptäckter utan inbördes rangordning. </div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div>I år gick titeln till Pablo Jarillo-Herrero och kollegor vid Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA, för deras forskning inom grafenområdet. Upptäckten av Higgspartikeln kammade hem Årets genombrott 2012, och belönades året därpå också med Nobelpriset.</div> <div><br /> </div> <div> </div> <div>– Jag är glad och tycker det är jätteroligt att vår materialforskning på Chalmers uppmärksammas i de här sammanhangen. Det är stort, säger Leif Asp.</div> <div><br /> </div> <div> </div> <div>Leif Asp har lett en tvärvetenskaplig grupp av forskare som i augusti 2018 publicerade en studie om hur kolfibrers mikrostruktur påverkar deras elektrokemiska egenskaper, det vill säga deras förmåga att fungera som elektrod i ett litiumjonbatteri. Detta har hittills varit ett helt outforskat område.</div> <div> </div> <div><br /> </div> <div style="display:inline"> <span><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/IMS/MoB/Kolfiber%20kan%20laga%20energi_webb_SV.jpg" alt="" style="margin:5px" /></span> <em><span class="FeaturedImageText"></span>Ökad energieffektivitet med multifunktionell kolfiber. </em><br />​<span><em>Illustration: </em><span><em>​Yen Strandqvist</em><span style="display:inline-block"></span></span><em></em></span></div> <div><span class="FeaturedImageCredit"></span><br /> </div> <div> </div> <div>Man har visat att kolfiber har förmåga att utföra fler uppgifter än att enbart vara ett förstärkningsmaterial. De kan till exempel lagra energi. Den här upptäckten öppnar nya möjligheter för så kallade strukturella batterier, där kolfibern blir en del av energisystemet. </div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div><span>Den här typen av multifunktionella material kommer att kunna minska vikten väsentligt i framtidens flygplan och bilar – vilket är en nyckelutmaning för elektrifiering.<span style="display:inline-block"><br /></span></span></div> <div> </div> <div><span><span style="display:inline-block"></span></span><br /> </div> <h2 class="chalmersElement-H2"> Har uppmärksammats över över hela världen</h2> <div>Upptäckten har också rönt ett mycket stort internationellt intresse och det har skrivits över 170 artiklar i mer än 30 länder. </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div>– Ja det har varit väldigt många journalister som har hört av sig. Bland annat så ville BBC intervjua mig i direktsänd radio, vilket var ganska spännande, säger Leif Asp.</div> <div> </div> <div><img class="chalmersPosition-FloatRight" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/IMS/MoB/EFANX_340x305_viewpoint-2-HD_BSJ_20180201.png" alt="" style="margin:5px" /><br /> </div> <div> </div> <div>Även industrin har visat stort intresse och Airbus har också valt att ingå avtal med Chalmers, eftersom det sammanfaller med ett av Airbus egna strategiska forskningsområden; integrerad energilagring. </div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div>Peter Linde från Airbus menar att spjutspetsforskningen som Leif Asps forskargrupp, tillsammans med kollegor vid KTH, bedriver inom området multifunktionella kompositer för energilagring har varit direkt avgörande för samarbetet.</div> <div><br /> </div> <div><h3 class="chalmersElement-H3"><br /></h3> <div><div><h2 class="chalmersElement-H2">Mer information</h2> <div>Forskningen har finansierats av Vinnova, Energimyndigheten, Vetenskapsrådet, och Alistore European Research Institute.<br /></div></div> <div><h5 class="chalmersElement-H5">Läs den vetenskapliga artikeln </h5></div> <p class="chalmersElement-P"><a title="Länk till den vetenskapliga artikeln" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2399-7532/aab707/meta">Graphitic microstructure and performance of carbon fibre Li-ion structural battery electrodes</a> i tidskriften Multifunctional Materials.</p> <p></p> <h5 class="chalmersElement-H5">Läs mer om kolfiber som kan lagra energi</h5> <p></p> <div><a href="/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/kolfiber-kan-lagra-energi.aspx">Kolfiber kan lagra energi</a></div> <div><h5 class="chalmersElement-H5">Mer om samarbetet med Airbus </h5></div> <div><a title="Länk till artikel om samarbete med Airbus" href="/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Airbus-i-samarbete-kring-multifunktionella-material-.aspx">Airbus i samarbete kring multifunktionella material</a><br /></div> <h5 class="chalmersElement-H5">För ytterligare information, kontakta:</h5> Leif Asp, professor i material- och beräkningsmekanik, Chalmers, 031-772 15 43, <a href="mailto:%20leif.asp@chalmers.se">leif.asp@chalmers.se</a><br /></div></div> <div> </div>Thu, 13 Dec 2018 00:00:00 +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/fysik/nyheter/Sidor/Visst-gar-det-att-smalta-guld-i-rumstemperatur.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/fysik/nyheter/Sidor/Visst-gar-det-att-smalta-guld-i-rumstemperatur.aspxVisst går det att smälta guld i rumstemperatur<p><b>​När spänningen stiger kan oförutsedda saker hända. Det gäller även guldatomer. För första gången har forskare lyckats få ytan på ett guldföremål att smälta i rumstemperatur. ​​​</b></p><div>​<span style="background-color:initial">Det var när chalmersforskaren Ludvig de Knoop hade placerat en minimal guldkon i ett elektronmikroskop som det hände. Han hade ställt in maximal förstoring och dragit på ett extremt kraftigt elektriskt fält. Tanken var att han skulle studera hur guldatomerna påverkades av spänningen. </span></div> <div>Det var inte förrän i efterhand, när han studerade filmen från mikroskopet, som han såg att de översta lagren av guldatomer smälte, i rumstemperatur.  </div> <div><br /></div> <div>– Jag blev verkligen överraskad av upptäckten. Det här är ett extraordinärt fenomen som ger oss nya grundläggande kunskaper om guld, säger Ludvig de Knoop som arbetar på institutionen för fysik på Chalmers. </div> <div><br /></div> <div>Det som hänt var att guldatomerna hade blivit exalterade. När de påverkades av det elektriska fältet lämnade de plötsligt sin ordnade struktur och släppte nästan alla kopplingar till varandra. Dessutom visade de fortsatta experimenten att det gick att växla mellan ordnad och smält struktur.</div> <div>Att guldatomer släpper loss på det sättet är inte bara spektakulärt, utan också banbrytande vetenskapligt. Resultaten har publicerats i tidskriften Physical Review Materials och tillsammans med teoretikern Mikael Juhani Kuisma har Ludvig de Knoop och de andra kollegorna brutit ny mark inom materialvetenskapen. Tack vare teoretiska beräkningar har forskarna kunnat förstå hur guld verkligen kan smälta i rumstemperatur, vilket har att göra med skapandet av defekter i de översta lagren av guldatomer.</div> <div><br /></div> <div>Möjligen kan ytsmältningen även ses som en så kallad lågdimensionell fasövergång. I så fall ligger upptäckten inom ramen för forskningsområdet topologi, där pionjärerna David Thouless, Duncan Haldane och Michael Kosterlitz fick ta emot Nobelpriset i fysik 2016. Forskarna, med Mikael Juhani Kuisma i spetsen, tittar nu vidare på den möjligheten.</div> <div>Hur som helst öppnar den kontrollerbara switchningen för olika praktiska tillämpningar i framtiden. </div> <div><br /></div> <div>– Eftersom vi kan styra och byta egenskaper för de yttersta atomlagren öppnas dörrar för olika typer av applikationer. Till exempel kan tekniken användas i sensorer, katalysatorer och transistorer. Den erbjuder också möjligheter för nya koncept för kontaktlösa komponenter​, säger Eva Olsson, professor på institutionen för fysik på Chalmers. </div> <div><br /></div> <div><span style="background-color:initial">För den som vill smälta guld utan elektronmikroskop är det dock fortfarande guldsmeden som gäller. </span><br /></div> <div><span style="background-color:initial"><br /></span></div> <div>Text: Mia Halleröd Palmgren, <a href="mailto:mia.hallerodpalmgren@chalmers.se">mia.hallerodpalmgren@chalmers.se​</a></div> <div><h3 class="chalmersElement-H3" style="font-family:&quot;open sans&quot;, sans-serif">Om den vetenskapliga artikeln</h3> <div>Artikeln <a href="https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.2.085006">Electric-field-controlled reversible order-disorder switching of a metal tip surface</a> har publicerats I Physical Review Materials. Den är skriven av Ludvig de Knoop, Mikael Juhani Kuisma, Joakim Löfgren, Kristof Lodewijks, Mattias Thuvander, Paul Erhart, Alexandre Dmitriev och Eva Olsson. Forskarna bakom resultaten är verksamma vid Chalmers, Göteborgs universitet, University of Jyväskylä i Finland och Stanford University i USA. ​​</div></div> <div><br /></div> <div><img src="/SiteCollectionImages/Institutioner/F/750x340/GuldSmalterIRumstemperatur_181116_01_750x340px.jpg" alt="" style="font-size:24px;margin:5px" />​Joakim Löfgren, Eva Olsson, Ludvig de Knoop,  Mattias Thuvander, Alexandre Dmitriev och Paul Erhart är några av forskarna bakom upptäckten att det går att smälta guld vid rumstemperatur. På bilden saknas Mikael Juhani Kuisma och Kristof Lodewijks. </div> <div><div></div></div> <h3 class="chalmersElement-H3">Mer om forskningsinfrastrukturen <br /></h3> <div> <div>På <a href="/sv/forskningsinfrastruktur/CMAL/Sidor/default.aspx">Chalmers materialanalyslaboratorium (CMAL) ​</a>finns avancerade instrument för materialforskning. Laboratoriet ligger formellt under institutionen för fysik men är öppet för alla forskare från universitet, institut och industri. Experimenten i den här studien har gjorts med hjälp av avancerade och högupplösta elektronmikroskop – i det här fallet så kallade transmissionselektronmikroskop (TEM). Stora investeringar har nyligen gjorts för att laboratoriet ska ligga i framkant när det gäller materialforskning. Totalt handlar det om utrustning för 66 miljoner kronor, varav forskningsfinansiären Knut och Alice Wallenbergs stiftelse har bidragit med hälften.</div> <h4 class="chalmersElement-H4">Mer om elektronmikroskopi </h4> <div>Elektronmikroskopi är ett samlingsnamn för olika typer av mikroskopi där man använder elektroner i stället för elektromagnetisk strålning för att få fram bilder av mycket små objekt. Med hjälp av denna teknik kan man komma förbi det synliga ljusets upplösningsgräns, vilket gör det möjligt att studera enskilda atomer.  ​</div></div> <div><div> </div></div> <div><div><h4 class="chalmersElement-H4">För mer information, kontakta: </h4></div> <div><div><a href="/sv/personal/Sidor/f00lude.aspx"><span>Ludvig de Knoop​</span>,​</a> forskare, institutionen för fysik, Chalmers</div> <div>031 772 51 80,<a href="mailto:ludvig.deknoop@chalmers.se​"> <span lang="EN-US">ludvig.deknoop@chalmers.se​</span>​</a><a href="mailto:henrik.gronbeck@chalmers.se"></a></div></div> <div><a href="/sv/personal/Sidor/Eva-Olsson.aspx">Eva Olsson, </a><span style="background-color:initial">professor, institutionen för fysik, Chalmers</span><br /></div> <div>031 772 32 47, <a href="mailto:eva.olsson@chalmers.se">eva.olsson@chalmers.se</a></div> <div><br /></div> <div><a href="http://www.mynewsdesk.com/se/chalmers/pressreleases/visst-gaar-det-att-smaelta-guld-i-rumstemperatur-2800140"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" /><span style="background-color:initial">Läs pressmeddelandet och ladda ner högupplösta bilder. </span>​</a></div></div> <div><a href="https://youtu.be/mbKuq1BAfrs"><img class="ms-asset-icon ms-rtePosition-4" src="/_layouts/images/icgen.gif" alt="" />Se hur guldet smälter och hör forskaren Ludvig de Knoop berätta om upptäckten. (På engelska). </a></div>Tue, 20 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 +0100https://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/kolfiber-kan-lagra-energi.aspxhttps://www.chalmers.se/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/kolfiber-kan-lagra-energi.aspxKolfiber kan lagra energi<p><b>En chalmersledd studie visar att det går att lagra energi direkt i kolfiber som batterielektroder. Det öppnar nya möjligheter för så kallade strukturella batterier, där kolfibern blir en del av energisystemet. Den här typen av multifunktionella material kommer att kunna minska vikten väsentligt i framtidens flygplan och bilar – vilket är en nyckelutmaning för elektrifiering.</b></p><div>​Passagerarflygplan måste bli betydligt lättare än idag för att kunna drivas med el. Även för bilar är minskad vikt mycket betydelsefullt för att körsträckan per batteriladdning ska kunna bli längre.</div> <div> </div> <div> </div> <div>Leif Asp, professor i material- och beräkningsmekanik på Chalmers, forskar om kolfibrernas förmåga att utföra fler uppgifter än att enbart vara förstärkningsmaterial. De kan till exempel lagra energi.</div> <div> </div> <div> </div> <div>– En kaross skulle då inte bara vara ett bärande element utan också fungera som batteri, säger han. Kolfibern kommer även att kunna användas för andra ändamål så som att ta tillvara på rörelseenergi, till sensorer, och som ledare av både energi och data. Om alla dessa funktioner var delar i en bilkaross eller ett flygplansskrov så skulle det kunna minska vikten med upp till 50 procent. <br /></div> <div> </div> <div> </div> <div> </div> <div>Leif Asp har lett en tvärvetenskaplig grupp av forskare som nyligen publicerade en studie om hur kolfibrers mikrostruktur påverkar deras elektrokemiska egenskaper, det vill säga deras förmåga att fungera som elektrod i ett litiumjonbatteri. Detta har hittills varit ett helt outforskat område.</div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div><img alt="Leif Asp kolfiber" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/IMS/MoB/Leif%20Asp%20kolfiber%20webb.jpg" style="margin:5px" /><br /><em>Leif Asp med en spole med kolfibergarn. Elektroderna i ett strukturellt litiumjonbatteri består av kolfibergarn som ligger i ett rutnät i en polymer (se illustration). Varje tråd består av 24 000  enskilda kolfibrer.</em></div> <div> <em> </em></div> <div><br /> </div> <div> </div> <div><div style="text-align:left"></div></div> <div> </div> <div>Forskarna har studerat mikrostrukturen hos olika typer av kommersiellt tillgängliga kolfibrer. De har upptäckt att kolfiber med små och svagt orienterade kristaller har goda elektrokemiska egenskaper men lägre styvhet relativt sett. Jämför man detta med kolfiber som har stora och orienterade kristaller så är styvheten visserligen högre, men de elektrokemiska egenskaperna är för låga för att kunna användas i strukturella batterier.</div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div><span><img class="chalmersPosition-FloatLeft" alt="Kolfiber" src="/SiteCollectionImages/Institutioner/IMS/MoB/Kolfiberrulle_webb.jpg" width="278" height="416" style="margin:5px 10px" /></span></div> <div> </div> <div>– Nu vet vi hur multifunktionella kolfibrer ska tillverkas för att uppnå hög energilagringsförmåga och samtidigt tillräckligt hög styvhet, säger Leif Asp. Att gå ner lite i styvhet är inga problem för många tillämpningar, såsom bilar och cyklar. Marknaden domineras idag av dyra kolfiberkompositer med en styvhet som är anpassad för flygplan. Här finns det alltså möjlighet för kolfibertillverkarna att utöka sitt sortiment.<br /></div> <div> </div> <div> </div> <div>I studien hade kolfibertyperna med goda elektrokemiska egenskaper något högre styvhet än stål, medan den typ som hade för dåliga elektrokemiska egenskaper är drygt dubbelt så styv som stål.<br /></div> <div> </div> <div> </div> <div>Forskarna samarbetar med både bil- och flygindustri, och Leif Asp säger att det för flygindustrins del kan vara aktuellt att öka kolfiberkompositernas tjocklek för att kompensera för minskad styvhet hos strukturella batterier. Det skulle i sin tur också öka kapaciteten för energilagring.</div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div> </div> <div> </div> <div>– Nyckeln är att optimera fordonen på systemnivå – utifrån både vikt, hållfasthet, styvhet och elektrokemiska egenskaper. Det är lite av ett nytt sätt att tänka för fordonsbranschen, där man är mer van vid att optimera enskilda delar. Strukturella batterier kan kanske inte bli lika effektiva i sig som traditionella batterier, men eftersom de har en strukturell lastbärande förmåga så kan man göra mycket stora vinster på systemnivå.</div> <div> </div> <div> </div> <div> – Den lägre energitätheten hos strukturella batterier skulle dessutom troligtvis göra dem säkrare än vanliga batterier, särskilt i kombination med att de inte skulle innehålla några flyktiga ämnen.</div> <div> </div> <h3 class="chalmersElement-H3">Läs artikeln <br /></h3> <p class="chalmersElement-P"><a title="Länk till den vetenskapliga artikeln" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2399-7532/aab707/meta">Graphitic microstructure and performance of carbon fibre Li-ion structural battery electrodes</a> i tidskriften Multifunctional Materials.</p> <div> </div> <div><h3 class="chalmersElement-H3">Samarbete med Airbus </h3></div> <div><a title="Länk till artikel om samarbete med Airbus" href="/sv/institutioner/ims/nyheter/Sidor/Airbus-i-samarbete-kring-multifunktionella-material-.aspx">Airbus i samarbete kring multifunktionella material</a><br /></div> <h5 class="chalmersElement-H5"><br /></h5> <h3 class="chalmersElement-H3">För mer information, kontakta:</h3> <div>Leif Asp, professor i material- och beräkningsmekanik, Chalmers, 031-772 15 43, <a href="mailto:%20leif.asp@chalmers.se">leif.asp@chalmers.se<br /></a></div> <div> </div> <div><br /> </div> <div> </div> <div> </div> <div><em>Text: Johanna Wilde &amp; Marcus Folino</em></div> <em> </em><div><em> </em></div> <em> </em><div><em>Foto: Johan Bodell</em><br /><a href="mailto:%20leif.asp@chalmers.se"></a></div>Thu, 18 Oct 2018 07:00:00 +0200