Etikettarkiv: Materialforskning

Framtidens filter flexibla

Att rena luft och vattenflöden från miljöfarliga ämnen har gjorts ett tag. Oftast har filterlösningar emellertid haft en enda uppgift, ett ämne, att rensa bort.

Nu drar forskningsprogrammet Mistra Terraclean igång, ett projektet med finansiering om 60 miljoner kronor. Med i detta är bland annat KTH.

Ulrica Edlund. Foto: Peter Ardell

Syftet är att utforska de porösa materialen nanocellulosa, zeoliter, aktivt kol och upsalite för att använda dessa i smarta filter. Filter som kan anpassa sig efter sin omgivning, det vill säga förändra sig efter förutsättningarna.

Därmed blir filtren dynamiska och kan rena till exempel vätskor eller luft från olika föroreningar beroende av vad som passerar dem vid det aktuella tillfället.

I en intervju i Ny Teknik berättar Ulrica Edlund, professor i polymerteknologi vid KTH och den som leder programmet, att det finns många förbättringsområden med dagens filter. Det stora flertalet filter är statiska och förändrar sig inte om det kommer flöden med en annan koncentration, ett annat tryck eller annat ph-värde. De kräver mycket övervakning.

Vad för typ av filter handlar forskning om då? Kan de rena luften vi andas? Kan de användas för vätskor? Vilken skala, pratar vi reningsverk eller andningsskydd? Vad för typ av gaser kommer filtren förhoppningsvis kunna ta hand om?

Jag skickar ett mejl till Ulrica och ber henne berätta kort om filtren.

– I projektet, som startar nästa vecka, är det utflöden från olika processer som ska renas, alltså inte andningsskydd. Vi kommer att jobba med såväl vätskeflöden som luftutflöden där till exempel kväveoxider (NOx), Svaveloxid (Sox), koldioxid (CO2) och lättflyktiga organiska föreningar (VOC, ”Volatile Organic Compound”).

Ulrica har för övrigt tillsammmans med kollegorna Minna Hakkarainen och Anna Finne Wistrand tidigare varit involverad i annan intressant forskning runt polymera material.

Läkemedelsfabriker i mikrostorlek inuti kroppen

Låter det som en utopi? Det är det. Är det fullt görbart inom en överskådlig framtid? Ja, enligt Wouter van der Wijngaart, professor i mikro- och nanosystemteknologi vid KTH.

Vid frukostseminariet ”Teknikdriven medicinsk forskning” idag berättade Wouter om två riktigt intressanta forskningsprojekt som han vill ägna framtiden åt.

Det första projektet går ut på att skapa läkemedelsfabriker i mikrostorlek inuti människokroppen. Anledningen? I exempelvis traditionell behandling av cancer är det mer än bara sjukdomen som attackeras av de cellgifter som sätts in. Oftast påverkas stora delar av människokroppen med tuffa biverkningar som resultat.

Det handlar om att injicera implanterbara mikrokapslar i människokroppen, kapslar inte större än 100 nanometer vilket motsvarar ett hårstrås diameter.

Det det kommer till cancersjukdomar skulle kapseln kunna placeras inuti en tumör. Därefter skulle en så kallad ogiftig ”pro drog” kunna injiceras i kroppen som skulle kunna sätta igång tillverkningen av cytostatika i kapseln, eller läkemedelsfabriken som den då förvandlas till.

Det andra spåret kallar Wouter för ”programmable matter”, eller robotliknande material.

Det handlar om material som kan förändra form och funktion beroende på syfte. Exempelvis skulle det kunna injiceras i kroppen via en spruta (minimalt invasivt), i medicinskt syfte, för att forma exempelvis en höftled. Ja, efter att det skjutits in i kroppen skulle materialet kunna bygger upp sig självt på plats.

Wouter säger att ett sådant material också skulle ha sin plats på rymdexpeditioner till exempelvis planeten Mars. ”På så sätt kan man skicka en hink material oavsett om man behöver en borrmaskin eller en spade”.

Han tillägger sedan, för säkerhets skull, att detta ligger cirka tio år framåt i tiden. Likväl är det fullt realistiska målsättningar för den forskning som bedrivs inom ramen för hans ämnesområde, mikro- och nanosystemteknologi.