Josefin Larsson

Porträtt av Josefin Larsson.
Porträtt av Josefin Larsson.
Foto: Magnus Bergstrom

Fysik: Hon tar reda på vad som sker när stjärnor exploderar

Josefin Larsson är professor i astrofysik vid KTH i Stockholm

Hon får priset för sin nydanande forskning om exploderande stjärnor, som kopplar observationer till grundläggande astrofysikaliska teorier.”

När massiva stjärnor exploderar i slutet av sina liv kallas det för supernovor. Josefin Larsson studerar det som blir kvar efter de här ovanliga händelserna. Rester, eller spillror, decennier till tusentals år efteråt, kan nämligen ge oss viktiga ledtrådar till vad det var som egentligen inträffade.

– Supernovor är intressanta för att de spelar en viktig roll i universums utveckling. Det som lämnas kvar i centrum efter explosionen är ett kompakt objekt, en neutronstjärna eller ett svart hål, och i allt material som slungas ut finns det nya grundämnen som sedan kommer att ingå i nya generationer av stjärnor och planeter, förklarar hon.

Göran Gustafssonpriset kommer lägligt i en tid där utvecklingen inom fältet går mycket snabbt.

– Det är fantastiskt med anslaget så att vi kan fortsätta med forskningen och ta vara på de möjligheter som öppnar sig med alla nya data som kommer in just nu, säger hon.

Kontakt: josla@kth.se

Feng Gao

Foto: Thor Balkhed

FYSIK: Han vill skapa solceller och lysdioder för framtiden

Feng Gao, född 1981, är professor i optoelektronik vid Linköpings universitet

Han får priset för bidrag till grundläggande förståelse och utveckling av nya optoelektroniska enheter baserade på organiska halvledare och metallhalid-perovskiter”.Feng Gaos forskning inriktar sig på nya organiska halvledare och metallhalid-perovskiter som kan användas till både solceller och lysdioder (LED-belysning). Solceller gjorda av sådana halvledarmaterial är mer miljövänliga och har även många andra fördelar jämfört med de mer traditionella oorganiska panelerna, oftast tillverkade av kiselmaterial.

– Det handlar bland annat om den låga tillverkningsenergin, den låga vikten och att solcellerna kan göras flexibla och halvgenomskinliga. Du kan sätta dem på fönstren eller klä in din elbil med dem. De kan också tillverkas i olika färger vilket kan göra att de passar bättre in i stadsmiljön till exempel, berättar Feng Gao.

Men det finns utmaningar också. Exempelvis är organiska solceller ännu inte lika effektiva som kommersiella oorganiska solceller. Fast även här har det gjorts stora framsteg på senare år som Linköpingsforskarna varit i högsta grad delaktiga i. De har lagt fram designregler som bidragit till att verkningsgraden har höjts från tio till tjugo procent.

Fast Feng Gao är inte nöjd än. Han vill fortsätta utveckla ännu bättre, högpresterande organiska solceller, som är praktiska för användning och bidrar till energiomställningen.

– Vi vet att det viktiga är att få organiska solcellsmaterial lika bra på att skapa fotoner som organiska lysdiodsmaterial, men vi vet inte hur det ska gå till. Nu kan vi använda prispengarna från Göran Gustafssonpriset – som jag känner mig väldigt hedrad att få ta emot – till att försöka lista ut det, säger han.

Kontakt: feng.gao@liu.se

070-996 61 81

Giovanni Volpe

Giovanni Volpi foto: Johan Wingborg

FYSIK: Han skapar smarta mikropartiklar

Giovanni Volpe, född 1982, är professor i fysik vid Göteborgs universitet

Han får priset för gränsöverskridande forskning som handlar om mikroskopiska partiklar med aktiva funktioner.

Giovanni Volpe leder Soft Matter Lab som har ett primärt fokus på aktiva material och artificiell intelligens. Hans forskargrupp studerar dynamiken och interaktionen hos små aktiva partiklar. Det handlar om partiklar som omvandlar energi från sin närmiljö till rörelse. Bland annat använder forskarna sig av optisk manipulation där ljuset fungerar som ett verktyg för att påverka dessa små partiklar.

Målsättningen är att i framtiden kunna skapa konstgjorda mikropartiklar med naturliga aktiva partiklar som förebilder. Tanken är att dessa mikropartiklar, eller mikrorobotar, ska kunna reagera på sin omgivning och samarbeta i grupp utan att behöva styras utifrån. Med hjälp av artificiell intelligens skulle sådana partiklar på sikt till exempel kunna användas för att leverera läkemedelsmolekyler till vävnader i kroppen eller sanera förorenad mark från gifter. Att kombinera maskininlärning, AI, med forskning om aktiv materia på det sätt som Giovanni Volpe gör är något helt nytt.

  • Det var först för ungefär fyra år sedan som man verkligen började forska inom området. Men det har fått mycket uppmärksamhet nu så det blir fler och fler grupper som ägnar sig åt det här, säger han.

Att få det erkännande som Göran Gustafssonpriset innebär är naturligtvis roligt. Giovanni Volpe ser utmärkelsen som en bekräftelse på att hans forskning håller hög klass.

Kontakt pristagare:
giovanni.volpe@physics.gu.se
070-996 61 81

Simone Fabiano

Porträttbild av Simone Fabiano
Porträttbild av Simone Fabiano
Foto: Thor Balkhed

Kemi: Han dopar organiska halvledare med hjälp av ljus

Simone Fabiano är professor i materialvetenskap vid Linköpings universitet

Han får priset för utveckling av innovativa metoder för dopning av organiska halvledare.

I all slags modern elektronik finns det halvledare, oftast gjorda av kisel. Men i vissa fall kan organiska halvledare av plast (så kallade konjugerade polymerer), som Simone Fabiano forskar om, vara ett bättre alternativ. Men för att förbättra ledningsförmågan hos en halvledare behöver den dopas, något som är svårare och mer komplext med organiska halvledare. Ett viktigt genombrott skedde när forskarna tog hjälp av fotokatalys under processen. Metoden har öppnat helt nya möjligheter för fältet framöver.

– Genom större förståelse för hur man kemiskt kan styra de elektriska egenskaperna hos organiska halvledare kan vi bygga elektronik som fungerar bättre, är mer anpassningsbar och drar mindre energi. På sikt kan det öppna för elektronik som fungerar mer som biologiska system, till exempel artificiella näthinnor, säger han som är glad och stolt över att nu tilldelas Göran Gustafssonpriset.

– För min forskargrupp och alla som har bidragit till forskningen de senaste tio åren är det här ett fantastiskt fint erkännande för det arbete vi lagt ner.

Kontakt: simone.fabiano@liu.se

Ville Kaila

Foto: Markus Marcetic

KEMI: Han studerar hur proteiner i cellerna omvandlar energi

Ville Kaila, född1983, är professor i biokemi vid Stockholms universitet

Han får priset för studier av molekylära mekanismer för biologisk laddningstransport.Det är proteiner som driver de kemiska processer i våra celler som är grunden till allt liv. De tar upp energin från födan och omvandlar den till elektrisk energi, ungefär som i ett batteri. Ville Kaila försöker förstå hur cellernas energiomvandling egentligen går till.

– Det är väldigt spännande att se hur naturen möjliggör de här laddningsomvandlingarna på molekylnivån. Proteinerna omvandlar energin genom transport av protoner och elektroner, och det kan ske med extremt hög effektivitet över stora avstånd, förklarar han.

I Ville Kailas grupp vid Stockholms universitet ingår forskare från olika discipliner, både kemister, fysiker och biologer. De kombinerar teoretiska beräkningsmetoder med experimentella tekniker, ren grundforskning men med flera möjliga tillämpningar. Om vi kan härma naturen och skapa konstgjorda system som fungerar som celler, kan det bland annat komma till nytta vid framställning av nya material.

Det har också visat sig att en stor del av alla mitokondriella sjukdomar uppstår som en följd av mutationer hos de proteiner som utför laddningstransporten. Vid sådana sjukdomar fungerar mitokondrierna, cellernas kraftverk, inte längre som de ska.

Ville Kaila hoppas nu att hans forskning även ska bidra med ny biomedicinsk kunskap.

– Vi vill bygga om maskineriet och ändra på byggklossarna för att få en helhetsbild av processen. Om vi kan förstå den ännu bättre ur ett grundvetenskapligt perspektiv kan vi även utreda kopplingen till vissa sjukdomar.

Det handlar om högriskforskning som han drömt om, men tidigare inte haft möjlighet att genomföra.

– Göran Gustafssonpriset är otroligt fina nyheter för oss. Förutom det generösa anslaget är det en stor ära att bli uppmärksammad på det här sättet.

Kontakt: ville.kaila@dbb.su.se

Sebastian Westenhoff

Sebastian Westenhoff foto: Mikael Wallerstedt

KEMI: Han studerar kemiska reaktioner med röntgenteknik

Sebastian Westenhoff, född 1978, är professor i biokemi vid Uppsala universitet

Han får priset för avbildning av kemiska och biokemiska reaktioner på molekylnivå.

Sebastian Westenhoff arbetar med att avbilda kemiska reaktioner. Otaliga sådana reaktioner pågår samtidigt där ett eller flera ämnen omvandlas till nya ämnen. Ofta styrs omvandlingarna av proteiner som har en specifik uppgift. För att kunna studera detta på molekylnivå använder han sig av avancerad laser- och röntgenteknik. På så sätt blir det möjligt att ”filma” hur proteinernas och molekylernas struktur förändras när de reagerar med varandra.

Framöver hoppas han kunna studera proteinernas roll vid så kallade laddningsöverföringar närmare. Detta är särskild viktigt inom fotosyntesen. Där omvandlar särskilda proteiner solljusets energi till elektroner som sedan transporterar dessa till specifika platser för vidare användning. Detaljkunskap om hur det går till kan i framtiden även komma till nytta vid framtagning av solceller.

  • När solljuset träffar solcellen så delas energin upp i två olika laddningar på ett sätt som liknar det som sker vid fotosyntes. Naturen har en väldigt optimal process där mycket lite energi går förlorad. Vi människor har ännu inte lyckats bygga lika bra solceller och kan säkert lära oss av hur fotosyntesen fungerar i växter, säger han.
  • Att få Göran Gustafssonpriset betyder enormt mycket. Det finns jättemånga duktiga kemister i Sverige så det är en ärofull bekräftelse för mig och min forskargrupp. 

Kontakt pristagare:
sebastian.westenhoff@kemi.uu.se
073-469 72 67

Dan Petersen

Porträttbild av Dan Petersen.
Porträttbild av Dan Petersen.
Foto: Magnus Bergström

Matematik: Han studerar algebraisk geometri och talteori

Dan Petersen är professor i matematik vid Stockholms universitet

Han får priset för djupgående bidrag till algebraisk geometri, algebraisk topologi och talteori.

Ursprungligen ägnade Dan Petersen sig åt algebraisk geometri. Det rör sig om ett klassiskt ämne inom matematiken, där man studerar geometri genom ekvationslösning, eller ekvationslösning genom geometri. 

Med åren har dock Dan Petersens forskning blivit allt bredare och hans intressen har skiftat till att även inkludera topologi och talteori. Med sina medförfattare har han löst ett känt öppet problem inom analytisk talteori över funktionskroppar, med hjälp av metoder från topologi och studiet av modulirum.

Han blev mycket glad över beskedet att han nu tilldelats Göran Gustafssonpriset i matematik.

– Det innebär inte bara ett erkännande, utan även forskningsmedel till att anställa doktorander och postdoktorer, och utöka forskargruppen vid Stockholms universitet.

Kontakt:  dan.petersen@math.su.se

Klas Modin

Foto:Mikael Terfors

MATEMATIK: Han använder matematik för att förklara väderfenomen

Klas Modin, född 1979, är biträdande professor vid Institutionen för Matematiska Vetenskaper vid Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet

Han får priset för utveckling och analys av effektiva strukturbevarande numeriska metoder för strömningsmekanik, grundade på innovativa tillämpningar av differentialgeometri.Klas Modin studerar strömningsekvationer som ligger till grund för att förstå väderfenomen på vår egen och andra planeter. Det handlar till exempel om orkaner i troposfären. I experiment och datorsimuleringar kan man återskapa uppkomsten och tillväxten av sådana virvelstormar. Men det saknas rigorösa matematiska resultat om hur de bildas och varför de är så stabila.

– Ekvationerna formulerades redan 1757 av Leonhard Euler, men lösningarna är ytterst komplicerade så det finns många grundläggande frågor kvar att besvara. Mitt långsiktiga mål är en bättre förståelse av långtidsbeteendet i lösningarna, säger han.I stället för traditionella hastighetsfält som storhet använder Klas Modin matriser, det vill säga speciella tabeller av tal. Fördelen är att man då kan utnyttja den rika geometriska teorin om matriser för att förstå lösningarna. Dessutom är matriser handfasta objekt som är mycket användbara vid datorsimuleringar.

Delar av forskningen som utförts i Göteborg har redan kommit till nytta för andra. Nyligen utförde ett forskarlag från Nederländerna, med expertis inom högprestandaberäkningar, simuleringar som baserade sig på Klas Modin och hans kollegors forskning. De lyckades då för första gången fånga den turbulenta bandstrukturen i Jupiters atmosfär.

Kontakt: klas.modin@gu.se

Alexander Berglund

Alexander Berglund foto: Max Hedmark

MATEMATIK: Han löser geometriska problem med hjälp av algebra

Alexander Berglund, född 1981, är docent i matematik vid Stockholms universitet

Han får priset för djupa och nyskapande arbeten inom algebraisk topologi och rationell homotopiteori

Algebraisk topologi är en gren av matematiken där man försöker lösa geometriska problem genom att konstruera algebraiska modeller. Konsten är att hitta modeller som å ena sidan är tillräckligt enkla för att vara beräkningsbara, å andra sidan komplicerade nog för att kunna spegla relevanta aspekter av ursprungsproblemet.

Alexander Berglund har i sin forskning bevisat nya fundamentala resultat inom algebraisk topologi och använt dem för att lösa problem inom både algebra och geometri. Bland annat har han studerat symmetrier av geometriska objekt och hittat nya typer av algebraiska modeller för dem.

Det har lett till upptäckten av nya oväntade kopplingar mellan problem som vid en första anblick inte verkar vara relaterade. Att förstå den djupare innebörden av dessa kopplingar samt utveckla potentiella tillämpningar på olösta problem, inom såväl algebra som topologi, är det övergripande målet med hans forskning.

Han blev både glad och överraskad när han fick veta att han tilldelats Göran Gustafssonpriset.

– Jag är fortfarande lite mållös. Det är glädjande att ens forskning hedras på det här sättet och priset innebär betydande nya möjligheter för mig och min forskargrupp.

Kontakt pristagare:
alexb@math.su.se

Emma Lundberg

Molekylär biologi: Hon vill kartlägga samtliga proteiner inuti människans celler

Emma Lundberg, född 1980, är professor vid KTH och Scilifelab

Hon får priset i molekylär biologi för banbrytande arbete med att utveckla teknologier och analysverktyg för storskaliga karakteriseringar av det cellulära och subcellulära mänskliga proteomet.

Emma Lundberg arbetar inom spatiotemporal proteomik, ett forskningsområde som handlar om hur de proteiner som finns inuti våra mänskliga celler är organiserade i tid och rum. Under det senaste decenniet har hennes forskargrupp genererat hundratusentals mikroskopbilder för att bestämma var i cellen proteinerna finns. Bilderna ligger till grund för ”the Cell Atlas” en slags högupplöst karta av människans celler som ingår i Human Protein Atlas databas.

– Men mycket arbete återstår för att kartan ska bli komplett och den sista biten är förmodligen den svåraste. Det finns 20 000 gener som kodar för proteiner i kroppen och vi har kartlagt ungefär 17 000 fram tills nu, säger Emma Lundberg.

För att nå målet snabbare har hon använt flera innovativa metoder. Spelare i ett science fiction-spel online har hjälpt forskarna att analysera bilder av proteiner (så kallad gamification) och en modell av funktionella system har skapats med hjälp av artificiell intelligens.

Det projekt hon nu vill genomföra är tänkt att ge ny kunskap om cellcykeln och dess metabola reglering. Förhoppningen är att skapa nya strategier för läkemedel och diagnostiska verktyg för cancer.

Kontakt:
Emma Lundberg
emma.lundberg@scilifelab.se