Felix Ryde

Pristagare Felix Ryde
Felix Ryde

FYSIK: Studier av explosiva astrofysikaliska fenomen.

Felix Ryde, född 1970, är professor i fysik på KTH i Stockholm.

Ryde får priset för sin forskning om gammablixtar (eng. gamma-ray bursts) som har gett nya insikter om deras ursprung och de underliggande fysikaliska processer och som ger upphov till den högenergetiska gammastrålningen.

Gammablixtar härrör från kollapsögonblicket av mycket tunga stjärnor. Händelserna sker på mycket stora avstånd från oss, det vill säga när universum endast hade en bråkdel av sin nuvarande ålder. I samband med dessa stjärnors kollaps till svarta hål skickas kraftiga plasmastrålar ut som rör sig med hastigheter nära ljusets.

Ryde har med ett genuint originellt tänkande kunnat motbevisa tidigare accepterade förklaringar, vilket lett till ett paradigmskifte i vår förståelse av gammablixtarna och därmed en av astropartikelfysikens centrala frågor.

Han har visat att blixtarna härrör från plasmastrålens fotosfär som ligger på ett avstånd av tio miljoner kilometer från det nyfödda svarta hålet. Denna forskning har rönt omfattande uppmärksamhet.

Insikten har bland annat lett till en ökad förståelse av processerna i samband med stjärnkollapser och leder bl.a. till nya möjligheter att studera det tidiga universum och materia under extrema förhållanden.

Här finns hans forskningspresentation i samband med prisutdelningen vid KVA.

Kontakt:
Mail fryde@kth.se
Tel 08-553 785 45
Webbplats

 

Marina Freitag, Teknisk fysik, UU

Marina Freitag

Marina Freitag får Göran Gustafssonpriset i teknisk fysik vid Uppsala universitet. Hon är född 1983 och uppvuxen i Berlin där hon tog sin grundexamen 2006 i kemi vid Freie Universität. Sin doktorsexamen fick hon 2011 vid Rutgers University, NJ, USA.

Marina Freitag beskriver sin forskning på följande sätt:Jag brinner för att utveckla ny ljusdriven teknik, vilket kommer att säkerställa en säker, välmående och hälsosam framtid i hela världen. För att snabbt ersätta fossila bränslen behöver forskare utveckla nya solcellsmaterial som kan massproduceras enkelt och kostnadseffektivt. Det finns en handfull konkurrerande solcellstekniker som är enklare att tillverka än kiselbaserade solceller, men dessa är beroende av råvaror som är dyrare och inte når samma effektivitet som kisel. En ny tredje generation, s.k. hybridsolceller är baserade på billiga och tillgängliga råvaror och har potential för mycket högre effektivitet. Hybridsolceller, som inkluderar färgämnes-sensiterade solceller (DSC:er) och bly halie perovskiter har signifikanta utmaningar vad gäller massproduktonsteknik och snabb försämring vid använding.

Marina säger vidare att hennes forskning har fått henne att inse potentialen hos samordningspolymerer för att lösa de viktigaste utmaningarna som gäller hållbarhet, stabilitet och prestanda av hybridsolceller. Hon vill utnyttja och utveckla de extraordinära egenskaperna av de resulterande polymera nano-materialen.

Utanför laboratoriet säger Marina att hon gärna tältar i Sveriges friluftsområden med familjen, alternativt ägnar sig åt oljemålning på duk.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,75 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Karim Adiprasito,Teknisk fysik, KTH

Karim Alexander Adiprasito

Karim Alexander Adiprasito får ett av Göran Gustafssonprisen i teknisk fysik vid KTH. Han föddes i Aachen, Tyskland 1988. Han fick sin doktorsexamen från Freie Universität Berlin 2013, tillbringade sin postdok i Princeton, Paris och Jerusalem tills han fick en fakultetsposition vid Hebreiska Universitetet i Jerusalem 2015. Sedan 2018, han är professor vid KTH Stockholm.

Karim Adiprasito beskriver sin forskning på följande sätt:

Jag är intresserad av diskreta strukturer och deras geometriska aspekter. Studien av detta samspel går tillbaka till antiken med regelbundna konvexa polyhedra som skurits ur sten redan i den neolitiska perioden och ofta sammanflätas med religiös mysticism. Studier av kombinatoriska strukturer motiveras ofta av betydelsen av optimering i modern ekonomi och allmänt av kombinatoriska problem i ren matematik. Det har emellertid också blivit ett viktigt ämne i sig. Mitt huvudintresse är samspelet mellan ändliga, kombinatoriska föremål och oändliga sådana, såsom kontinuerliga föremål. I synnerhet är jag intresserad av övergången mellan det ändliga och det oändliga och vad som förloras eller bevaras i denna övergång. Detta är ett viktigt ämne i modern matematik, eftersom den ligger i hjärtat av fysiska, liksom många moderna matematiska begrepp. För närvarande fokuserar jag på överraskande algebraiska egenskaper som diskreta föremål kan ha och hur vissa symmetrier styr deras beteende.

Karim nämner att han gillar att laga mat, till den grad att han tidigare hade planerat att bli kock, som utväg om matematikkarriären inte skulle gå bra. Det verkar nu som världen får klara sig utan Karim i rollen som kock.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,75 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Klaus Jöns, Teknisk fysik, KTH

Klaus Jöns

Klaus Jöns får ett av Göran Gustafssonprisen i teknisk fysik vid KTH. Han är född 1984 i Stuttgart i Tyskland. Han avlade doktorsexamen i Fysik 2013 vid Stuttgarts universitet och gick vidare som postdoc i Quantum Transport-gruppen vid Kavli Institutet för Nanovetenskap på TU Delft, Nederländerna. 2015 mottog han ett Marie Slodowska-Curie individuellt postdok-stipendium för att flytta till KTH och är sedan 2018 forskare vid Institutionen för Tillämpad fysik.

Klaus Jöns beskriver sin forskning så här: Min forskning på hybridkvantumfotoniska enheter kombinerar kvantoptik och materialvetenskap på nanoskala. Målet är att tillverka och undersöka nya enheter för generering, manipulering och detektering av enskilda och intrasslade fotoner, själva hjärtat av kvantoptik. Dessa enheter kan användas som byggstenar för nya tillämpningar inom kvantinformationsbehandling, metrologi och kommunikation. Kvantoptik är särskilt viktig eftersom fotoner är de enda kvantinformationsbärarna, qubits, kapabla att överföra information över långa avstånd, vilket gör dem avgörande för att kunna realisera framtidens kvant-internet.

Överföring av qubits över långa avstånd i fiberoptiska nät representerar en enorm utmaning på grund av stora förluster i fibrerna. Vårt nuvarande klassiska fibernät för telekommunikation löser detta problem med förstärkare som höjer signalen. Den kvantmekaniska princip som gör kvantkommunikation helt säker förbjuder emellertid klassisk förstärkning, eftersom det skulle radera signalens kvantegenskaper. Därför krävs en fotonisk kvantteknik för att övervinna förlusterna – den så kallade kvantrepeteraren.

Utanför laboratoriet säger Klaus att han varit professionell kortspelare och gillar att spela basgitarr och brukade spela i ett metal-band och skulle gärna ta upp den sysslan igen. Dessutom lagar han gärna mat och bakar tillsammans med familjen.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,75 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Jonathan Scragg, Teknisk fysik, UU

Foto: Jonathan Scragg

Teknisk fysik. Jonathan Staaf Scragg är född i Kent, England 1983. Han avlade examen i naturvetenskap vid University of Cambridge år 2005 och doktorsexamen i fysikalisk kemi vid University of Bath år 2010. Sedan dess har Jonathan varit forskare och senare docent vid avdelningen för fasta tillståndets elektronik vid Uppsala universitet, inom forskningsgruppen för tunnfilmssolceller.

Jonathan Staaf Scragg beskriver sin forskning så här: Min forskning inspireras av en mycket allvarlig teknisk utmaning samt min passion för materialvetenskap. Utmaningen är det akuta behovet av att övergå till förnybara energikällor för att bekämpa klimatförändringen. En av de mest lovande lösningarna idag är att använda energin i solljuset, vilken kan fångas av solceller. Numera har solceller blivit billiga nog att kunna konkurrera med fossilbränsle i större delar av världen och snart även på nordliga breddgrader som Sverige. Det finns emellertid stora utmaningar med att snabbt ersätta terawattnivåer i den befintliga globala elproduktionen med solceller. Liksom för alla produkter som vi skapar så finns det visst utsläpp av koldioxid (CO2) i samband med produktion av solceller, inklusive utvinning av de nödvändiga råvarorna. Även om dessa utsläpp återbetalas flera gånger under solcellens livstid så skulle en massiv och snabb ökning av solcellstillverkning ändå innebära en allvarlig belastning på miljön. Att förbättra solcellstekniken genom att höja verkningsgraden, minska konsumtionen av material och öka livslängden skulle vara mycket effektiva sätt att reducera problemen. Visionen som driver mitt arbete är att nya och bättre material för solceller skulle uppnå dessa mål och eliminera hindren i vår globala övergång till rena energikällor. Jag använder mig av avancerade syntesmetoder för att utforska nya material som först designas och gallras i datorsimuleringar. Dessa material ska kunna fånga energin från den delen av solspektrumet som dagens solceller använder relativt dåligt. Vi har identifierat sådana material som har extrema prestanda per gram, utmärkt kemisk stabilitet och som inte innehålla några sällsynta grundämnen. Om dessa material kan optimeras mot tillämpning i en solcell så kan de leda till mycket bättre verkningsgrad och därmed bidra till en hållbar tillväxt för solenergiproduktion i framtiden.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Cecilia Persson, Teknisk fysik, UU

Cecilia Persson

Teknisk fysik. Cecilia Persson är född 1980 i Enånger, Hälsingland. 2004 tog hon en europeisk civilingenjörsexamen i Materialteknik, med diplom från Luleå Tekniska universitet, Institut National Polytechnique de Lorraine och Universitat Politecnica de Catalunya. Examensarbetet gjordes vid Rizzolis Ortopediska Institut i Bologna, där hon efter avlagd examen fortsatte forska i två år innan hon påbörjade doktorandstudier vid Leeds universitet 2006, inom biomekanik. Sedan disputationen 2009 forskar hon vid Uppsala universitet, där hon sedan 2015 är universitetslektor och docent i teknisk fysik med inriktning mot materialvetenskap. Hon leder ett forskarteam på ca 10 personer, varav 6 är doktorander.

Cecilia Persson beskriver sin forskning så här:

Andelen benbrottsbehandlingar som behöver om-opereras ökar i takt med den växande andelen äldre, som i allt högre utsträckning också önskar bibehålla ett aktivt liv. Över 100 miljoner skruvar opereras in årligen världen över, och upp till 40 % kan behöva ersättas, ofta på grund av att omkringliggande ben är så poröst att skruvarna lätt lossnar. De riskerar därmed att förflyttas in i och skada intilliggande vävnader. I detta projekt, stött av Göran Gustafssons Stiftelse, vill vi utveckla nya material- och mekanikmodeller för att öka förståelsen för samspelet mellan implantat och ben på mikronivå och därmed kunna utveckla bättre material och implantat för bensköra.

Mikromekaniska datormodeller kommer att utvecklas och valideras genom mekanisk testning inuti högupplösta (i tid och rum) synkrotron-röntgentomografer. Modellerna kommer sedan att användas för att utvärdera olika benparametrars effekt på skruvfäste, samt för att utveckla innovativa skruvdesigner, bättre anpassade till det specifika benet de ska sättas in i. Det är mycket sannolikt att förstärkande material kommer att behövas i de mest porösa benen, och de idealiska egenskaperna och placeringen av ett sådant material kommer också att undersökas för att kunna ge rekommendationer inför användning i klinik. Bättre fysiska modeller av ben är viktiga inte bara för detta projekt, utan även för andra framtida studier av implantat i kombination med ben. Additiv tillverkning, eller 3D-utskrivning, skulle vara en idealisk teknik för att uppnå den komplexa strukturen hos poröst ben. För att uppnå samma lokala egenskaper som ben behöver dock nya material utvecklas som kan skrivas ut i befintlig utrustning. Vi har tidigare utvecklat hybrida material samt ben-induktiva material och kommer i detta projekt att bygga på tidigare kunskap för att ta fram material som kan skrivas ut och samtidigt matcha benets egenskaper, från mikro- till makronivå.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Lucie Delemotte, KTH

Foto: Lucie Delemotte

Teknisk fysik. Lucie Delemotte är född 1985 i nordöstra Frankrike. Hon avlade examen inom kemi och doktorerade inom beräkningskemi vid Université de Lorraine 2011. Efter en vistelse som postdoktor vid Institute for Computational Molecular Science vid Temple University, Philadelphia, USA, samt vid Laboratory for Computational Biochemistry and Chemistry vid EPFL, Lausanne, Schweiz, med stöd från ett Marie Curie Fellowship, flyttade Lucie Delemotte till Science for Life Laboratory (SciLifeLab), Solna, som forskarassistent vid avdelningen för Tillämpad fysik vid KTH.

 

Lucie Delemotte beskriver sin forskning så här: För att kommunicera med sin omgivning använder biologiska celler membranproteiner, så som exempelvis jonkanaler. Dessa underlättar transport av joner över membranet och möjliggör fortplantning av elektriska signaler. Genetiska mutationer i dessa proteiner leder till dysfunktion och en mängd ärftliga sjukdomar, till exempel hjärtarytmier och epilepsi. För att förstå detaljerna kring hur dessa molekylära mekanismer verkar använder jag  så kallade molekyldynamiska (MD) simuleringar. Dessa simuleringar har en atomär spatial upplösning, samt en tidsupplösning av storleksordningen femtosekunder. Begränsningarna för metoden återfinnes således i de längre tidsskalorna, det vill säga att generera simuleringar tillräckligt långa för att kunna representera biologiska processer. Jag har stort fokus på att utveckla protokoll för avancerade molekyldynamiska simuleringar vilka kringgår detta hinder och tillåter observation av just dessa biologiskt relevanta fenomen. Det gemensamma arbetet inom Delemotte Lab möjliggör en djupare förståelse av det komplexa samspelet mellan membranproteiner och deras omgivning, framförallt lipidmolekylerna i cellmembranet. Delemotte Lab tacklar också utmaningar som att försöka förstå hur genetiska mutationer, vilka kan orsaka sjukdomar likt hjärtarytmier, Att förstå orsakerna till varför proteiner uppvisar avvikande funktion eller beteende kan bland annat användas för att utveckla mer effektiva läkemedel.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Jonas Sellberg, KTH

Foto: Jonas Sellberg

Teknisk fysik. Jonas Sellberg är född 1985 i Stockholm. Han tog studenten 2004 från Norra Real och läste sedan civilingenjörsprogrammet i kemi och kemiteknik på KTH med inriktning mot organisk och fysikalisk kemi, där han tog examen 2009 efter utbytesår vid University of Tokyo och sommarutbyte vid Princeton University i USA. Han avlade doktorsexamen i kemisk fysik 2014 vid Stockholms universitet och fick Sigrid Arrhenius stipendium för ett framstående forskningsarbete efter tre år som gästforskare 2010-2013 vid SLAC National Accelerator Laboratory i Kalifornien. Under 2014-2015 var han postdoktor vid Uppsala universitet med fokus på biofysik. År 2016 återvände han till KTH som biträdande lektor vid Institutionen för tillämpad fysik.

Jonas Sellberg beskriver sin forskning så här: Ljuskällor som producerar koherent ljus har förändrat vårt samhälle sedan lasern uppfanns på 1960-talet. Lasrar är idag involverade i varje telefonsamtal och epost. Lasrar används också för att sekvensera DNA och behandla synfel på någon minut. För röntgenljus, d.v.s. ljus med väldigt kort våglängd som är jämförbar med avstånden mellan atomer, har uppfinningen av liknande ljuskällor dröjt. Det var först år 2005 som världens första mjukröntgenlaser togs i bruk vid DESY i Tyskland, och år 2009 blev världens första hårdröntgenlaser tillgänglig för användare vid SLAC i USA. De ultrasnabba röntgenpulserna med extremt hög intensitet har sedan dess använts av forskare världen över för att avbilda celler och virus, strukturbestämma proteiner och kartlägga elektroniska och magnetiska egenskaper hos atomer, molekyler och nanostrukturerade material. Min forskning har varit tätt sammankopplad med utvecklingen av röntgenlasern och jag har sedan 2010 varit involverad i över 40 olika experiment vid röntgenlaseranläggningar på de tre kontinenter där de hittills har byggts. Även om tillämpningarna har varierat så är experimenten huvudsakligen interdisciplinära och i gränslandet mellan fysik, kemi och biologi. Ofta handlar det om att få en inblick i kemiska och fysikaliska processer som sker på en ultrasnabb tidsskala jämförbar med tiden det tar för ljus att färdas tjockleken av ett tunt hårstrå. Jag har till exempel varit delaktig i att mäta strukturen och dynamiken av vätebindningar i underkylt vatten ned till -46 °C, avbilda virus och celler på nanonivå, och förstå hur den elektroniska strukturen förändrar sig under kemiska reaktioner, så som när fotosystem omvandlar vatten till syrgas och när kolmonoxid oxideras till koldioxid med hjälp av en katalysator. Samarbete är en central del av min forskning och jag är idag aktiv i den grupp av forskare som utvecklar en svensk röntgenlaser. På sikt har det potentialen att uppnå varje molekylfysikers dröm – att spela in filmer av makromolekylära kemiska reaktioner med atomär upplösning.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

David Rydh, KTH

David Rydh

Teknisk fysik. David Rydh är född i Morgongåva 1980. Han tog studenten 1999 på Karlbergsgymnasiet i Åmål och började därefter på KTH Teknisk fysik med inriktning mot matematik, där han tog examen 2003. Han avlade sedan doktorsexamen i matematik 2008 vid KTH. Under 2009-2010 var han postdoktor vid UC Berkeley på anslag från Vetenskapsrådet. Därefter återvände han till matematikinstitutionen på KTH, först en kort tid som forskarassistent, sedan som biträdande lektor 2011 och nu universitetslektor (och docent) 2015. Rydh fick Göran Gustafssonpriset för unga forskare 2011 och Wallenbergpriset i matematik 2015.

David Rydh beskriver sin forskning så här: I matematik, liksom i naturvetenskap, är det viktigt att systematisera och klassificera. Ett välkänt exempel från antiken är klassificeringen av regelbundna polyedrar: de platonska kropparna. I mitt forskningsområde, algebraisk geometri, studerar man geometriska objekt som är definierade av polynomekvationer. Ett moduliproblem innebär att klassificera sådana geometriska objekt. Det kan till exempel vara linjer i ett plan eller kurvor. Till ett sådant problem söker vi en geometrisk lösning, ett modulirum, där varje punkt i modulirummet motsvarar en klass av objekten. Ofta har objekten man klassificerar symmetrier. För att då kunna lösa moduliproblemet behöver vi låta modulirummet vara en så kallad stack som har en mer komplicerad geometrisk struktur. En stor del av min forskning behandlar moduliproblem och teorin för stackar i algebraisk geometri. Ett viktigt verktyg som jag har utvecklat är Tannakadualitet som knyter samman teorin för algebraiska stackar med en till synes helt annan del av matematiken, monoidala kategorier. Med Tannakadualitet har jag löst moduliproblem som tidigare var olösta och givit en precis beskrivning av den lokala geometriska strukturen hos algebraiska stackar. Ett annat viktigt verktyg jag utvecklat är stackiga uppblåsningar som på ett kontrollerat sätt modifierar stackar. Det visar sig att alla slags modifikationer går att beskriva med hjälp av stackiga uppblåsningar. Eftersom de senare är mycket explicita blir alla modifikationer hanterbara.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år. 

Ilaria Testa, KTH

Ilaria Testa
Ilaria Testa

Teknisk fysik. Ilaria Testa är född i Genua, Italien 1981. Hon avlade examen i fysik samt doktorsexamen i biofysik vid Università di Genova år 2009. Efter postdoktorsvistelse 2009-2014 vid Department of Nanobiophotonics, Max Planck Institute for Biophysical Chemistry Göttingen (under ledning av nobelpristagaren i kemi 2014, Stefan Hell) flyttade Ilaria Testa till Science for Life Laboratory (SciLifeLab) och blev 2015 biträdande lektor vid institutionen för Tillämpad fysik, KTH.

Ilaria Testa beskriver sin forskning så här:Medan traditionell ljusmikroskopis spatiala upplösning begränsas till 200 nm av diffraktionsgränsen så fokuserar min forskning på utveckling av nya typer av mikroskop som möjliggör avbildning på nanonivå med en upplösning av 10-20 nm. Bland annat skapade jag en mikroskopiplattform baserad på stokastisk växling av enstaka fluorescenta molekyler med den unika möjligheten att separera dem med hjälp av ratiometrisk spektral detektion. Jag rörde mig sedan mot forskningsområdet som behandlar avbildning av levande celler och var en av pionjärerna av RESOLFT-mikroskopi, en metod som lägger vikt vid att vara minimalt invasiv för att kunna observera levande biologiska system med ej tidigare sedd spatial upplösning. Tillsammans med ett interdisciplinärt team av biologer och fysiker lyckades jag med att tillämpa RESOLFT-konceptet i levande nervceller och till och med vävnader genom att använda olika typer av fluorescerande protein. Vår studie som publicerades i Nature visade för första gången RESOLFT-mikroskopis potential för avbildning av levande celler med precision på nanoskala och minimala belysningsintensiteter. RESOLFT blev också framgångsrikt tillämpat för att avbilda dendritiska utskotts dynamik i levande hjärnvävnad, över flera timmars observation. Nyligen har jag utvecklat denna plattform för avbildning i flera färger samt observation av levande människoceller som var endogeniskt märkta med fluoroforer genom CRISP-Cas9-systemet. Vi fokuserar nu på utvecklingen av nästa generations mikroskop som kommer att möjliggöra precis identifiering av biologiska molekyler beroende på deras positioner, mängd och dynamik, allt i deras naturliga miljö. Speciell fokus kommer att läggas vid att undersöka den spatiala organisationen och funktionaliteten av nervcellsproteiner i relevanta biologiska system, allt på en nanoskala.

Gustafssonpriset till unga forskare vid Kungl tekniska högskolan och Uppsala universitet utgörs av ett forskningsbidrag på sammanlagt 2,5 miljoner kronor, under tre år. Pristagarna är högst 36 år.