Ny millionbevilling: Usædvanligt samarbejde undersøger tomrummet mellem atomer for at blive klogere på glas

I kemisk forstand er glas ikke bare noget, man drikker af. Det er en betegnelse, man bruger om materialer med en særlig rodet opbygning på atomart niveau. Det kaldes også uordnede materialer og bruges i en lang række produkter og processer.
Forskere fra Aalborg Universitet får nu 6.128.038 kroner fra Danmarks Frie Forskningsfond til at undersøge strukturen i glasmaterialer. Mere specifikt skal forskerne undersøge størrelsen og strukturen af de områder, hvor der ikke er atomer.
Det kaldes materialets frie volumen og kan være organiseret på forskellige måder. For eksempel som tunneller eller hulrum. Det har stor betydning for materialernes egenskaber og er særligt svært at bedømme i glasmaterialer. Projektets formål er derfor at udvikle et beregningsværktøj til at hjælpe med den opgave.
- Vi vil gerne kunne forstå og forudsige, hvordan tunneller og hulrum hænger sammen med den kemi, der bruges i produktionen, siger professor Morten Mattrup Smedskjær ved Institut for Kemi og Biovidenskab.
Banebrydende forskning
I undersøgelsen er det blandt andet materialer til lithium-ion batterier, der skal under luppen. I et lithium-ion batteri flytter en lithium-ion sig mellem batteriets poler, hver gang man oplader eller aflader batteriet. Ved at kunne give batterimaterialerne den helt rette struktur, så ionet får bedre passage, vil man kunne skabe mere effektive batterier.
Projektet er dog såkaldt grundlagsskabende forskning, som skal give indsigter i nye områder og ikke nødvendigvis føre til konkret brug på den korte bane. Målet er derfor også at skabe nye indsigter, der kan bruges i videre forskning. Perspektiverne er dermed også potentielt store.
- På sigt vil projektets grundlæggende forståelse af glasmaterialers frie volumen potentielt kunne anvendes til at designe nye materialer til brug i et væld af sammenhænge, siger Morten Mattrup Smedskjær.
Ny matematik
Projektet er et samarbejde mellem to fagområder, som sjældent mødes. Nemlig materialekemi og anvendt matematik. Det nye beregningsværktøj skal nemlig basere sig på såkaldt topologisk dataanalyse, som er en ny matematisk, geometrisk disciplin, hvor man lader datapunkterne erstatte af kugler og ved at studere, hvordan geometrien af strukturen varierer, når kuglerne vokser, lærer nyt om data.
Området er dog så uudforsket, at det er nødvendigt at udviklenye matematiske metoder. Projektet er på den måde todelt: På den ene side skal der udvikles ny matematik, som så skal anvendes til konkrete materialekemiske forsøg.
- Vi håber også på at lave noget matematik, som kan bruges af en bred skare af mennesker og også efter dette projekt. Derfor er det både sjovt og nyttigt at spille bold med hinanden. For selvom begge fagområder er naturvidenskabelige, er der kæmpe forskel på den måde, vi forstår tingene på, siger lektor Lisbeth Fajstrup ved Institut for Matematiske Fag, som deltager i forskningsprojektet sammen med sin kollega lektor Christophe Biscio.
Læs mere om projektet hos Danmarks Frie Forskningsfond
FAKTA:
- Forskningsprojektet hedder Deciphering Nanoporosity of Amorphous Materials using Topological Data Analysis
- Støttes af Danmarks Frie Forskningsfond med 6.128.038 kroner
- Løber fra september 2021 til februar 2026
- Projektdeltagerne er professor Morten Mattrup Smedskjær fra Institut for Kemi og Biovidenskab og lektorerne Lisbeth Fajstrup og Christophe Biscio fra Institut for Matematiske Fag
Foto: PR-foto fra AAU Kommunkation
Kontakter
Professor Morten Mattrup Smedskjær, telefon: 5142 7672, mail: mos@bio.aau.dk
Lektor Lisbeth Fajstrup, telefon: 9940 8848, mail: fajstrup@math.aau.dk
Presseansvarlig Presse Camilla Kristensen, telefon: 9940 9905, mail: cakr@bio.aau.dk
Billeder
Links
Information om Aalborg Universitet
Følg pressemeddelelser fra Aalborg Universitet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aalborg Universitet
Forskere bruger AI til at spotte sygdomme og stress hos heste9.7.2025 08:40:53 CEST | Pressemeddelelse
Forskere fra Aalborg Universitet bruger kunstig intelligens til at analysere hestes ansigtsudtryk for at undersøge, hvornår de er stressede eller i smerter. Det skal lægge kimen til nye værktøjer, der kan styrke dyrevelfærden og bekæmpe sygdomme.
Ny forskning: EUs milliardstøtte til grænsekontrol fører til overgreb på migranter7.7.2025 06:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Et omfattende feltarbejde i Tunesien viser, at EUs samarbejde med nordafrikanske lande om grænsekontrol har alvorlige konsekvenser for migranterne. Det fremgår af en ny ph.d.-afhandling fra Aalborg Universitet.
Statskundskab kommer stærkt fra start i Nordjylland6.7.2025 08:31:17 CEST | Pressemeddelelse
Med mange ansøgninger er den nye statskundskabsuddannelse på Aalborg Universitet kommet godt fra start. Samtidig stiger interessen for business-uddannelserne markant.
Ny forskning: "Vi straffer mere, flere og hårdere"1.7.2025 14:15:10 CEST | Pressemeddelelse
Forskere fra AAU har for første gang kortlagt alle ændringer af den danske straffelov siden 1980. Resultatet viser over 900 lovændringer. De fleste ændringer har fundet sted efter år 2000 og har en skærpende karakter.
Forsker: Bonusklubber og nye regnemodeller kan redde den kollektive trafik1.7.2025 06:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Vejdirektoratet vurderer, at det vil koste fire trafikdræbte mere hvert år, når 17-årige i dag får lov til at køre bil uden ledsager. Lektor Laura Bang Lindegaard fra Aalborg Universitet peger på nye økonomimodeller og bonusklubber som tiltag, der kan bringe busser og tog ud af den nedadgående spiral.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum