Uppsalaforskare om framtidens stora utmaningar

2018-11-06

Alumner bjöds på ett urval av den senaste forskningen vid teknisk-naturvetenskapliga fakulteten.

Vad krävs för att vi ska klara av framtidens stora samhällsutmaningar? Vid ett alumnevent på Ångströmlaboratoriet presenterade forskare från teknisk-naturvetenskapliga fakulteten lösningar från sina områden.

Evenemanget Framtidens forskning och samarbeten arrangerades av Uppsala universitets alumnnätverk och bjöd på både forskningspresentationer och paneldiskussion. Ulf Jansson, professor i oorganisk kemi, berättade om Ångströms nya satsning på additiv tillverkning eller 3D-skrivarteknik.

– För industrin är det här en enorm möjlighet. Man kan göra prototyper och utveckla produkter som reservdelar på väldigt kort tid, men framförallt designa material på ett helt nytt sätt. En intressant utveckling är att framställa helt nya legeringar som kan användas i additiv tillverkning och då kan man få helt andra slutprodukter.

– Dessutom kan man göra dem lättare, mer hållfasta, vilket också kan ge stor inverkan på produkternas miljöavtryck.

Den nya satsningen Ångström Initiativ samlar för närvarande universitetets forskningsaktiviteter inom additiv tillverkning. Uppemot 15 forskare arbetar med utveckling av allt från amorfa metaller och högentropilegeringar till polymerkompositer och biokompatibla material. Smarta och hållbara material som dessa väntas bli oumbärliga i bland annat magnetiska komponenter i elmotorer och medicinska implantat.

Någon i publiken undrade över möjligheten att kunna 3D-printa bilar, men det avfärdade Ulf Jansson som ploj. Att konkurrera med befintlig tillverkningsteknik för bilar är uteslutet. Det är inte heller ekonomiskt försvarbart att producera annat än enstaka komponenter som kraftigt förbättrar hållfasthet och prestanda.

– Just nu ligger de flesta användningsområden för additiv tillverkning inom exempelvis specifika produkter för flygindustrin där man kan spara mycket vikt. Men till massproducerade produkter har vi en bit kvar, sa Ulf Jansson.

Kostnadseffektivt med solceller

Charlotte Platzer Björkman, professor i fasta tillståndets elektronik och forskare i tunnfilmssolceller, berättade hur hennes grupp arbetar med att få ner kostnaden för solcellssystemen, samtidigt som de vill öka prestandan och förbättra verkningsgraden.

– En annan bit som är väldigt viktig är lång driftstid, både för att hålla utsläpp men även kostnader nere. Sen är det viktigt att man hittar lösningar på systemnivå, det räcker inte med att bara ha en komponent som är jättebra utan det ska ju funka i ett stort system.

Moderatorn Lina Sors Emilsson tog upp frågan om det verkligen är värt att satsa på solceller i Sverige med vårt låga genomsnitt av soltimmar. Charlotte Platzer Björkman menade dock att vi på årsbasis har lika mycket sol som exempelvis norra Tyskland. Dessutom är solceller kostnadseffektivt i Sverige om man ersätter köpt el.

Fredrik Nikolajeff, föreståndare för Uppsala Centrum för medicinsk teknik, tog upp behovet av större plattformar för att lösa stora och svåra frågor bland framtidens samhällsutmaningar. Ett exempel där universitetet är involverat är Uppsala Berzelii Technology Centre for Neurodiagnostics som fokuserar på att förstå neurogenerativa sjukdomar som Alzheimers, Parkinsons, hjärntrauman, ALS samt kronisk smärta.

– Just nu håller vi på med infraröd laserspektroskopi för att avbilda molekylära förändringar i kroppen. Här har vi rätt spännande resultat med upptäckter av strukturella förändringar av celler vilket normalt kan ta tre år för ett kliniskt tränat öga att se. Så det finns potential för att upptäcka sjukdomar på ett mycket tidigare stadium än man kan göra idag.

Alumner viktiga partners

Ett annat viktigt tillskott är forskningscentret MedTech Science and Innovation som invigdes på Akademiska sjukhuset i juni 2017. En fråga i fokus är hur det nya centret kan snabba upp processen för att implementera ny medicinsk teknik i hälsovården.

– Där är ni alumner en viktig del, för det handlar om att öka dialogen och utbytet. Vi i den akademiska världen förstår mer om vad som behövs om vi får lära oss vad ni som jobbar i olika segment har för frågeställningar, sa Fredrik Nikolajeff.

En annan forskare på plats med en fot i det tekniska och en i det medicinska var Robin Strand, professor i datoriserad bildanalys. Den explosion av insamlad data som skett på det medicinska området kräver ständigt mer avancerade datorstödda hjälpmedel.

– För en typisk radiolog skulle det krävas 3-4 sekunder för att analysera och tolka en bild. Därför har det vuxit fram en familj av metoder som bygger på neurala nätverk, djupinlärningsmetoder. Det här är en form av AI-metoder som är väldigt hett nu.

I metoden Imiomics som Robin Strand utvecklat i samarbete med forskare på enheten för radiologi kombineras data från magnetisk resonanstomografi med smarta algoritmer i så kallade korrelationskartor.

– Då kan vi upptäcka samband mellan till exempel volym och fettmassa, där personer med hög total fettmassa har stor volym underhudsfett. Det vi gör nu är att tillämpa metoden på olika typer av sjukdomar som diabetes, onkologi, övervikt, metabola och kardiovaskulära sjukdomar för att hitta mönster i de enorma datamängder som samlas in.

Entreprenörsstöd vid universitetet

Att akademin eller industrin var och en för sig skulle kunna adressera samhällsproblem är knappast troligt; det måste göras tillsammans. Det sa Jonas Åström, chef för universitetets innovationsstöd UU Innovation. Och grunden till framgångsrika samarbeten läggs redan under utbildningen i form av kulturen under utbildningen inom såväl master- och doktorandprogram som forskning.

– Inom universitetet har vi bland annat tagit fram en modell för strukturell samverkan i något vi kallar 5i-processen, där det handlar om att hitta rätt partner inom olika samverkansområden. Dessutom inkluderar Uppsalas innovationsstödssystem bland annat en spännande inkubatormiljö, Uppsala Innovation Center, som hjälper till att bygga team runt tidiga spin-outs, sa Jonas Åström.

– Men det handlar inte bara om teknik utan även om samhällsomställning. Där tror jag att vi som brett universitet med forskning inom humaniora och samhällsvetenskap också kan ge viktiga insikter om människors användning och attityder inom, exempelvis, energiförbrukning och materialanvändning.

 

Läs mer:

"Jag vill se hur ni planerar för framtiden"

Alumnevent 2 oktober: Framtidens forskning och samarbeten

Mer information om fakultetens alumnverksamhet

Alla nyheter