Glasforsker Morten Mattrup Smedskjær arbejder bl.a. på at udvikle stærkere glas til et væld af anvendelser. Foto: Camilla Kristensen/AAU
Professor Morten Mattrup Smedskjær fra Aalborg Universitet har modtaget hele to prestigefyldte priser på den verdensomspændende glaskonference i Boston. Den 35 årige forsker har brugt det meste af sit voksne liv på at beskrive, forstå og udvikle nye metoder til at forbedre glassets holdbarhed og ydeevne.
Trods professor Morten Mattrup Smedskjærs unge alder har han allerede flere fornemme priser og udnævnelser bag sig. Han kan nu tilføje både The Gottardi Prize og W.H. Zachariasen Award til listen over sine bedrifter inden for glasvidenskaben. Glas er i dag et højteknologisk materiale og en vigtig del af eksempelvis smartphones, vindmøller, solceller og optiske fibre. På trods af dette er glas på mange måder stadig et ukendt mysterium, da forståelsen af materialets grundlæggende fysik og kemi i høj grad er ukendt.
"Glasmaterialer er afgørende for at løse en række nuværende og fremtidige udfordringer indenfor flere områder. For eksempel, vil forbedrede mekaniske egenskaber kunne føre til tyndere glas. Glas fremstilles ved en høj-temperatur proces og mindre materialeforbrug vil således give anledning til en mindre miljø- og klimabelastning. Dette kræver dog, at der opdages nye sammensætninger. Primært er der behov for at forbedre glassets evne til at kunne modstå revnedannelse eller et decideret brud, når revnen først er dannet," siger Morten Mattrup Smedskjær, der er professor på Institut for Kemi og Biovidenskab på Aalborg Universitet.
Computersimuleringer bidrager til at forklare glassets mysterium
Traditionelt designes nye glasmaterialer ved eksperimentelt ”trial-and-error”. Dette er dog en vanskelig og meget tidskrævende opgave, specielt for materialer såsom glas. Dette skyldes blandt andet, at atomerne ikke sidder på rad og række og at der er uendelige kombinationsmuligheder for den kemiske sammensætning.
"I vores forskning har vi udviklet og implementeret nye metoder til at forbedre glassets egenskaber ved brug af computersimuleringer. Vi arbejder på to typer modeller. For det første statistiske modeller til at forudsige glassets struktur, dvs. hvordan atomerne arranger sig med hinanden, når den kemiske sammensætning af glasset ændres. For det andet modeller baseret på bl.a. kunstig intelligens til at koble denne viden om glassets struktur med de fysiske egenskaber såsom revnemodstand," udtaler Morten Mattrup Smedskjær.
Målet er at kunne forudsige egenskaber såsom eksempelvis glassets hårdhed direkte ud fra viden om den kemiske sammensætning af glasset. Den nye teknologi kan på den ene side bidrage til at reducere produktionsomkostningerne og arbejdsgangene ved nuværende løsninger. På den anden side kan teknologien være med til at åbne op for glassets anvendelse i andre sammenhænge til eksempelvis fleksible displays, som kan bruges til smartphones.
