Jonas Garemark, Fiber- och polymervetenskap

Vad handlar din forskning om?

– Den handlar om utvecklingen av en ny typ av nanostrukturerade trämaterial. De skapas genom att man fyller det naturligt tomma utrymmet i trä med högporösa strukturer baserade på cellväggens egna biopolymerer. Genom olika kemiska strategier kan vi kontrollera strukturerna genom att selektivt återuppbygga nanokomponenterna i cellväggen. De strukturer vi får då kallar vi integrerade träaerogeler. Aerogeler skapas genom en okomplicerad och grön process i vanligt lut. De har en unik kombination av hög ytarea och styrka, eftersom träets hierarkiska struktur delvis bibehålls och genom att det bildas porösa nätverk i de tomma utrymmena.

Vilka tillämpningar kan detta leda till?

– De här träaerogelerna kan användas som utmärkt värmeisolering i byggnader. Trots att det är ett rent trämaterial är den termiska isoleringseffekten jämförbar med fossilbaserade material, vilket gör den unik. Dessutom kan vi göra träaerogelerna böjbara vilket ger oss möjligheten att skapa värmeisolering av olika geometrier. Utöver värmeisolering har vi använt träaerogelerna för att utvinna energi från vatten för att skapa material för självförsörjande system. Genom att lägga träaerogelerna i vatten kan vi konvertera strömningsenergin till elektrisk energi. Det ger tillräckligt med kraft för att försörja en miniräknare eller LED-lampor.

Vilken påverkan kan din forskning ha på samhället?

– Med den pågående energidebatten och vetskapen om våra klimatförändringar så är materiallösningar med lågt klimatavtryck viktigare än någonsin. Mina material är helt och hållet från trä, det vill säga material helt utan tillsatser. Vi tar vara på vad naturen gav oss för att skapa material som effektivt kan minska energiförbrukningen i hemmet (värmeisolering) eller till och med för att bidra med energi till hemmet (vatten-energiomvandlare).

Hur blev du intresserad av ämnet?

– Under mina masterstudier blev jag introducerad till forskningen på trä och träets nanokomponenter (till exempel nanocellulosa, som är starkt som kevlar men som är helt förnybart). Den grupp jag kom i kontakt med hade precis skapat genomskinligt trä, ett material som det var svårt att inte bli imponerad av. Det var där någonstans mitt intresse för träkemi väcktes. 

Berätta om ett spännande ögonblick under din tid som doktorand

– Ett starkt minne från min doktorandtid är när jag och en kollega försökte skapa nanopartiklar i trä. Vi testade en mängd olika framställningsmetoder, men alla misslyckades förfärligt. Till slut hade vi bara en sista metod som vi kände till, men våra förväntningar var mycket låga. Vi la våra träbitar i olika lösningar av guld och silver och startade sedan syntesen. Efter lite väntan tittade vi på våra träbitar och de var färgade i gult och rött. Efter mer forskning visade det sig att vi skapat nanopartiklar som gav strukturell färg (plasmoniska nanopartiklar)!  

Vilka utmaningar har du mött?

– Att uppfinna ett nytt materialkoncept är utmanande, eftersom man inte har någon annan att följa och jämföra sig med. Förutom konceptualiseringen av materialen har jag stött på flera tekniska problem. Ibland har man inte tillgång till den utrustning som krävs för att analysera vissa egenskaper och ibland finns inte den kompetens man söker. De här två problemen har resulterat i väldigt bra samarbeten med andra universitet och jag har kommit i kontakt med människor som jag aldrig skulle ha stött på annars. Kort sagt: Där det finns utmaningar finns det ofta möjligheter. 

Text: Åsa Karsberg