Kvantfysiker bygger broar till stålindustrin

Rörlighet och samverkan mellan akademi och industri är avgörande för Sveriges konkurrenskraft. På KTH lyfter forskare svensk stålproduktion till nya nivåer med hjälp av kvantmekanisk teori.

Inom ramen för det SSF-finansierade programmet Strategisk mobilitet har Levente Vitos, professor i beräkningsbaserad materialdesign och chef för tillämpad materialfysik på Enheten för egenskaper på KTH, och hans team sedan flera år en nära samverkan med företag inom stålindustrin. Syftet är att omsätta avancerade kvantmekaniska teorier till användbara verktyg för industriell tillämpning. Under de senaste sju åren har forskarna samverkat inom olika kvantmekaniska frågeställningar med tre stora stålproducenter: Outokumpu, Sandvik Coromant samt Sandvik Materials Technology, SMT.
– Det är första gången som teoretiska forskare från akademin fått möjlighet att introducera kvantmekanisk materialmodellering hos de här stora industrierna. Vi bidrar med materialkunskap på atomnivå, så att industrin kan skapa effektivare, hållbarare och mer intelligenta produkter. Detta är helt nödvändigt om svenska ståltillverkare ska ha en ledande position i en allt hårdare internationell konkurrens, säger Levente Vitos.

Konkreta resultat
Samarbetet har burit frukt och fått konkreta resultat. En långsiktig samverkan med SMT har fortsatt, med sikte på att utveckla ett mer effektivt material för magnetiska värmepumpar. I samverkan med Sandvik Coromat arbetar KTH-forskarna för att hitta ersättning till den giftiga kobolten i hårda metaller. Outokumpu har anställt en av Levente Vitos tidigare doktorander och har ett nära samarbete med Song Lu, kvantforskare på Enheten för egenskaper på KTH. Tillsammans undersöker de flera frågeställningar, bland annat om plasticitet och de mekaniska egenskaperna hos stål.
– Vi kan inte besvara alla frågor omedelbart, men genom vår dialog bygger vi broar, som leder till en djupare förståelse. Det är två kulturer som möts och båda bidrar med sitt unika perspektiv. Inte minst viktigt är att vi utvecklar ett gemensamt vetenskapligt språk, säger Song Lu.

Gynnar båda sektorer
Stålsektorn är en av Sveriges allra viktigaste basindustrier och av avgörande betydelse för svensk ekonomi och välstånd.
– Vi vill med dessa projekt bidra till svensk samhällsnytta och konkurrenskraft. Samtidigt stärks vår egen forskning. Den här typen av strategisk mobilitet är enormt gynnsam för både akademi och industri, avslutar Levente Vitos.