Sverige tar täten inom materialforskning för hållbarhet

Sju universitet och hundratals forskningsprojekt. Genom WISE byggs en nationell forskningsmiljö där akademi och industri samverkar kring materialforskning för att möta några av vår tids största hållbarhetsutmaningar och utveckla nya lösningar för energi, klimat och framtidens industri.

WISE, Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability, är Sveriges största satsning på materialvetenskap. Sedan starten har programmet byggt upp ett nationellt nätverk av forskare, infrastrukturer och industrisamarbeten kring hållbara material och ny teknik. Bakom satsningen står Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, som finansierar programmet med tre miljarder kronor fram till 2033. I dag omfattar WISE sju partneruniversitet, över 230 pågående forskningsprojekt och elva avancerade forskningsplattformar.
– Vi har omkring 230 doktorander och postdoktorer i forskarskolan, ett trettiotal gästprofessorer och ett fyrtiotal företag som deltar i olika aktiviteter. Det har vuxit väldigt snabbt, säger Magnus Berggren, föreståndare för WISE.

Forskningsplattformar
En central del av satsningen handlar om forskningsplattformar och avancerad infrastruktur. Materialvetenskap kräver ofta dyr och specialiserad utrustning, något som få lärosäten kan bygga upp på egen hand.
– För att ligga i framkant behöver forskarna tillgång till den mest moderna infrastrukturen. Där har WISE gjort ett enormt lyft, säger Olle Eriksson, vice föreståndare för WISE.
Flera av plattformarna drivs gemensamt av olika universitet. I stället för att bygga parallella system har lärosätena tillsammans byggt upp kompletterande infrastrukturer och gemensamt utvecklat helt unik kompetens.
– Det kanske mest imponerande är att universiteten samarbetar så bra. Vi var nog lite nervösa i början, men det har fungerat över förväntan, konstaterar Magnus Berggren.
WISE har redan finansierat ett antal projekt med fokus på innovation och kommersialisering.
– Kunskapen tar tid att bygga upp, men vi ser redan nu ett stort intresse från industrin och nya avknoppningsbolag, säger Magnus Berggren.
En viktig framgångsfaktor har varit den gemensamma målbilden.
– Vi har haft en nästan löjlig samstämmighet kring vad vi vill göra. Alla har förstått att vi når längre om vi arbetar mot samma mål, säger Olle Eriksson.

Nya plattformar
Ett konkret exempel är WISE Additive, där forskare utvecklar nya material med hjälp av additiv tillverkning, ofta kallat 3D-printning. Plattformen drivs av Uppsala universitet tillsammans med Chalmers och Linköpings universitet och används för att utveckla nya legeringar, skräddarsydda material och tryckt elektronik, med egenskaper som är svåra att få fram med traditionella metoder.
– Många tänker på 3D-printning som ett sätt att göra coola komponenter. Vi fokuserar huvudsakligen på själva materialet och hur mikrostrukturer kan styras och förbättras, säger Cecilia Persson, professor och vetenskapligt ansvarig för plattformen.
Satsningen har gjort det möjligt att bygga upp en komplett forskningskedja, från materialframställning till analys.
– Vi kan nu tillverka våra egna pulver och skräddarsy materialsammansättningar. Det ger forskarna en frihet som vi inte har haft tidigare.

CII
Vid Chalmers finns forskningsplattformen CII, Chemical Imaging Infrastructure, som utvecklar metoder för att analysera material på molekylär nivå.
– Vi tittar inte främst på strukturer utan på vilka molekyler som faktiskt finns i materialen, säger Per Malmberg, professor och vetenskapligt ansvarig för verksamheten.
Forskarna arbetar bland annat med batterier, biobaserade plaster och förnybara bränslen. Genom avancerade analysmetoder kan de studera komplexa material på ett sätt som tidigare varit svårt.
– Det finns egentligen inga etablerade standardmetoder för den här typen av analyser ännu. Vi håller fortfarande på att utveckla tekniken.
Både Cecilia Persson och Per Malmberg hoppas att plattformarna ska bidra till en mer hållbar och resilient industri framöver. För Magnus Berggren handlar framtidsvisionen om något ännu större.
– Jag är övertygad om att WISE kommer att bidra till lösningar på några av våra största hållbarhetsutmaningar. Materialvetenskapen kommer att spela en avgörande roll i den omställning som väntar.