Berzelii Centra:

Små kristaller väcker stora förhoppningar

Allt började för snart tio år sedan när Xiaodong Zou fick en tjänst vid Stockholms universitet.

— Granskarna som bedömde min ansökan skrev att de hoppades att jag skulle använda de metoder jag utvecklat för att lösa ett kemiskt problem.

Fram till dess hade hon forskat om elektronmikroskopi som är en metod för att studera atomstrukturen i en kristall. Men bedömarnas rekommendation fick henne att tänka i nya banor.

— Det var då jag bestämde mig för att använda metoden för att börja forska om porösa kristaller, berättar Xiaodong Zou som idag är professor vid Stockholms universitet och huvudansvarig för forskningscentret EXSELENT där forskningen om porösa material ska bedrivas.

Många användningsområden

— De har en optimal struktur för att få reaktioner att ske. Alla reaktioner är beroende av ytans storlek och zeoliter har en mycket stor yta. Porösa material som väger ett gram kan ha en yta lika stor som en fotbollsplan.

I kristallernas små hålrum kan utvalda molekyler fångas in och reagera under kontrollerade former. Det gör att de kan användas för att separera olika ämnen eller skynda på kemiska reaktioner.

Zeoliter används bl a för att bryta ner kolkedjor vid krackning av olja och i tvättmedel där de gör vattnet mjukare genom att fånga in metaller. De utnyttjas också inom jordbruket för att hålla kvar näringen i jorden när det regnar.

Idag känner man till ett 60-tal naturligt förekommande zeolitstrukturer och mer än hundra syntetiskt framställda. Av de senare har forskargruppen vid Stockholms universitet tagit fram fyra.  

— Vår forskning går ut på att skapa nya strukturer. Genom att variera hålrummens form, storlek och kemiska egenskaper kan materialen få olika tillämpningar.

Xiaodong Zou ser flera intressanta användningsområden för porösa material i framtiden. Ett område är lagring av gas.

— När man vill använda andra energikällor än bensin, t ex bränsleceller, så behövs vätgas. Och lagring av vätgas är ett problem som inte är löst.

Hon vill också utveckla zeoliter som kan styra kemiska reaktioner mer selektivt. Det är forskning som är intressant för bl a läkemedelsindustrin.

— De vill få fram produkter i så ren form som möjligt för att undvika biverkningar vid läkemedelsbehandling.

Nytt forskningsfält

EXSELENT är en av satsningarna på Berzelii Centra som stöds av Vinnova och Vetenskapsrådet. Vid centret bedrivs forskning om fysikalisk kemi, organisk kemi, materialkemi, oorganisk kemi och strukturkemi. Det är ett samarbete mellan Stockholms universitet och Ytkemiska institutet. I satsningen deltar också företag som AstraZeneca, Biovitrum, Perstorp och Nobel Biocare. Xiaodong Zou ser fram emot samarbetet med industrin.

— De är intresserade av vår vetenskapliga kompetens och vet att vi är bra på att lösa problem. Samtidigt är det intressant för oss att få inblick i företagens behov. Forskare har alltid idéer, men det är inte alltid vad industrin frågar efter.

Samarbetet kommer att ske på flera nivåer där projekten har olika tidsperspektiv.

— Vi satsar mest på att lösa de stora och svåra problemen där vi fortfarande befinner oss på grundforskningsstadiet. För industrins del kan den här forskningen innebära intressanta tillämpningar på längre sikt. Men företagen har också specifika problem som vi kommer att försöka lösa snabbare.

Xiaodong Zou betonar vikten av kommunikation för att samarbetet ska lyckas.

— Det är något som behöver byggas upp genom att vi träffas, samarbetar och har gemensamma seminarier. Företagen berättar om sina behov och vi talar om vad vi sysslar med. Ofta räcker det med en liten modifiering av projekten för att hjälpa industrin.

Totalt kommer ett 30-tal personer att arbeta vid centret. De flesta har sin arbetsplats på Arrheniuslaboratoriet vid Stockholms universitet.

— Att vi sitter så nära varandra gör det lättare att samarbeta, säger Xiaodong Zou.

Framtidens ledare

— Den här satsningen gör att forskningen får ny fart, även om det är svårt att säga var genombrotten kommer att ske. Därför har vi också satt av pengar i vår budget för att kunna satsa på nya projekt i framtiden.  

Det långsiktiga perspektivet gör det även möjligt att satsa på unga forskare.

— Det är inte lätt för yngre forskare att få ett bra jobb idag. Finansieringen från universiteten blir sämre för varje år och många unga duktiga forskare tvingas lämna universitetsvärlden.

Som ett led i satsningen ska man anställa nya forskarassistenter som kan bli framtidens ledare.

— Vi kommer även att satsa på doktorander och postdoktorer. De unga forskare som söker sig hit ska se att det finns möjligheter att stanna och fortsätta sin forskning.E

Ett annat mål är att öka jämställdheten. Idag finns det få kvinnliga forskare inom kemiområdet.

— Den akademiska världen är tuff för många unga kvinnor som vill bilda familj. Vi vill stödja dem och skapa bra förutsättningar för deras forskning.

Text: Peter Tillhammar