Karl Börjesson

Porträtt av Karl Börjesson
Porträtt av Karl Börjesson

Kemi: Han studerar vad som händer när ljus och molekyler kopplas samman

Karl Börjesson, född 1982, är professor vid Göteborgs universitet

Han får priset för utveckling av fotokemi i stark ljus–molekyl växelverkan.

Karl Börjesson forskar i gränslandet mellan kemi och fysik. Han har studerat ljus som är starkt sammankopplat med molekyler. När sammankopplingen blir tillräckligt stark skapas hybridtillstånd som får egenskaper från både molekylerna och från ljuset. Systemet får unika egenskaper som skiljer sig från vad som annars är möjligt för molekyler och för ljus. Sammankopplingen kan dessutom användas till att ändra molekylens kemiska och fotokemiska egenskaper utan att ändra dess struktur.

– Om sammankopplingen blir tillräckligt stark måste man även ta hänsyn till den starka kopplingen när man beskriver systemet som helhet, förklarar Karl Börjesson.

I framtiden vill han öka styrkan på sammankopplingen ytterligare. Det kan ske genom att bygga molekyler från grunden som är optimerade för att ge en så stark sammankoppling som möjligt.

– Vilken praktisk tillämpning detta kan få vet vi inte ännu. Men att man på det här sättet kan skyffla energi jättesnabbt och över långa avstånd skulle till exempel kunna komma till nytta vid utveckling av solceller, säger Karl Börjesson.

Han är väldigt glad över att få Göran Gustafssonpriset i det här skedet av sin karriär och ser det som ett fint erkännande att Vetenskapsakademiens ledamöter, som granskar de nominerade till priset, uppmärksammat just hans forskning.

Kontakt:
Karl Börjesson
karl.borjesson@gu.se
076-622 90 99

Kasper Moth-Poulsen

fotograf Oscar Mattsson

KEMI: Han vill utveckla metoder att lagra energin från solen

Kasper Moth-Poulsen, född 1978, är professor vid Chalmers tekniska högskola.

Han får priset för utveckling av molekylära energilagringssystem. Hur vi ska kunna lagra energin från solen är ett av framtidens stora energiproblem. Kasper Moth-Poulsen tror att han har hittat en del av lösningen. Hans grupp med forskare vid Chalmers har bland annat tagit fram en specialdesignad molekyl som kan fånga upp energin från solens strålar och avge den som värme långt senare. Det som händer är att molekylen, när den träffas av solljuset, byter skepnad till en energirik isomer som kan lagras. Genom att använda molekylen i en fönsterfilm kan det bli möjligt att värma upp bostäder och få en behaglig inomhusmiljö dygnet runt. Med hjälp av det system för lagring av solenergi, Most, som forskargruppen utvecklat går det att spara energin i upp till 18 år. Men helt nyligen har de även startat ett nytt projekt för att ta fram ett material som kan både lagra solenergin och absorbera energin från omgivningen, samt avge den som värme. Istället för vätskor kommer de nu att använda sig av fasta ämnen. Materialet ska kunna göra flera saker på samma gång, och förhoppningen är att de två olika systemen ska kunna kombineras i framtiden.

– Att få Göran Gustafssonpriset betyder jättemycket för mig. Det visar att man har gjort något bra, och det är fint att bli uppmärksammad för det, säger Kasper Moth-Poulsen.

 Kontakt:  076-1996855, mkasper@chalmers.se

David Drew

David Drew. Foto: Magnus Bergström

David Drew. Foto: Magnus Bergström
David Drew. Foto: Magnus Bergström

KEMI: Hårt arbetande proteiner spelar roll för celldöd och sjukdom

David Drew, född 1976, är docent i biokemi vid Stockholms universitet.

Han får priset för studier av struktur och funktion hos membranproteiner som transporterar lågmolekylära ämnen över cellmembran.

David Drew studerar hur transporten av små molekyler i form av glukos och fruktos sker in i och ut ur den mänskliga cellen. Cellen kan liknas vid en liten miniatyrfabrik. Där arbetar bland annat transportörproteiner hårt för att upprätthålla en slags jämvikt, den så kallade ”homeostasen”. När jämvikten sätts ur spel kan konsekvensen bli celldöd och sjukdom. David Drews forskning syftar till att ta reda på vad som händer på atomnivå och hur växlarna som reglerar dessa transportmaskiner för små molekyler fungerar.

– Vi försöker förstå hur vår kropp tar upp näringsämnen och hur transporten av små molekyler sker. Det här är grundforskning utifrån en grundläggande utgångspunkt. Men med större kunskap om hur processen går till kan det i framtiden även bli möjligt att utveckla nya läkemedel.

– Att få Göran Gustafssonpriset känns som en stor ära för mig och det är väldigt roligt att mitt arbete uppmärksammas på det här sättet.

 

Kontakt:  072-146 27 44, ddrew@dbb.su.se

Björn Högberg

Björn Högberg, Foto: Ulf Sirborn

KEMI: DNA-origami är som ett självbyggande lego

Björn Högberg, född 1975, är professor i molekylära systems biofysik vid Karolinska Institutet.

Han får priset för utveckling av nya metoder och tillämpningar inom DNA-origami.

DNA-origami handlar om att designa små strukturer liknande de som finns inne i kroppen för att sedan kunna studera dem. Först byggs en modell i datorn som sedan tillverkas i verkligheten av långa DNA-molekyler som tvingas vecka sig i bestämda former. Man kan likna det vid hur ett papper viks inom den japanska konstarten origami.

– Vi använder DNA som ett byggmaterial. Det är möjligt att tillverka vilka former och mönster som helst och det kan liknas vid ett självbyggande lego. Man skulle också kunna jämföra det med 3D-printing av nanostrukturer i biologiskt material.

Att det går att bygga på det här sättet beror på att DNA är väldigt förutsägbart. Forskarna vet exakt vilka delar som kommer att fästa på varandra och då åstadkomma veck.

De minimala DNA-strukturer i nanostorlek (1 nanometer motsvarar 1 miljarddels meter) som tillverkas används bland annat inom biologisk forskning. Med hjälp av DNA-origami har Björn Högberg till exempel studerat antikroppar och antigener. När antigener (kroppsfrämmande ämnen) kommer in i kroppen kan antikroppar i immunförsvaret reagera genom att binda sig till dessa. Forskargruppen på Karolinska Institutet har lyckats ta reda på exakt vilket avstånd som är det bästa för att bindningen mellan antigener och antikroppar ska bli så stark som möjligt.

– Det handlar om 16 nanometer! Och det är helt ny kunskap som potentiellt kan vara användbar inom vaccindesign, berättar Björn Högberg.

Kontakt:

 Epost bjorn.hogberg@ki.se

 Tel  08-524 870 36

Webbplats 

https://ki.se/en/mbb/bjorn-hogberg-Group

Belén Martín-Matute

Belén Martín Matute Foto: Anneli Larsson

KEMI: Framtidens förnyelsebara resurser

Belén Martín-Matute, född 1975, är professor i organisk kemi vid Stockholms universitet.

Hon får priset för utveckling av nya metoder för metallorganisk katalys.

Belén Martín-Matute utvecklar nya katalytiska processer för att skapa kol-kol och kol- heteroatombindningar. Det handlar bland annat om att omvandla vatten och koldioxid till kemiska produkter utan att behöva hantera farliga mellanled. Heteroatomer, som syre, kväve och halogener (fluor, klor, brom och jod) är vanligt förekommande i läkemedel och jordbrukskemikalier. De bindningarna är därför extra intressanta att skapa. I sin forskning använder Belén Martín-Matute en mängd olika metallkatalysatorer, och även metallfria sådana (så kallade organokatalysatorer). Genom att finjustera de elektroniska och steriska egenskaperna hos katalysatorer kan aktiviteten och selektiviteten kontrolleras. Den huvudsakliga delen av Belén Martín-Matutes forskning är att prioritera hållbarhet
i metoderna som utvecklas av hennes forskargrupp. Hon använder miljövänliga lösningsmedel och mångsidiga, stabila och strukturellt enkla men fortfarande effektiva katalysatorer. Hennes metoder ger högt utbyte vid måttliga temperaturer. Hennes forskning fokuserar även på förädling av biomassa och koldioxid för att undvika bildandet av avfall och för att kunna hitta nya förnybara resurser för kemiindustrin.

Se hennes forskningspresentation i samband med prisutdelningen vid KVA.

Kontakt:

 Epost belen.martin.matute@su.se

 Tel 08-16 24 38, 076 247 86 87

Webbplats 

www.organ.su.se/bm

 

Emil J. Bergholtz

Fysik: Han vill kombinera exotiska komponenter med intressanta egenskaper

Emil J. Bergholtz, född 1978, är professor vid Stockholms universitet

Han får priset för sin innovativa forskning rörande topologiska faser och kvantmaterial. Han har gett betydande och erkända bidrag till teorin för lågdimensionella material, specifikt till beskrivningen av öppna och dissipativa topologiska faser i termer av icke-hermitska topologiska modeller.

Emil Bergholtz sysslar med teoretisk fysik och intresserar sig för kvantmaterial och topologiska system. Topologi är egentligen en gren inom matematiken som beskriver föremål utifrån deras övergripande struktur. Metoderna kan bland annat användas för att förklara ovanliga materialtillstånd med intressanta egenskaper. Listan över kända topologiska system innefattar numera både topologiska isolatorer (material som leder ström på ytan men inte inuti), supraledare och semimetaller.

Just nu tittar forskargruppen bland annat på vad deras tidigare upptäckter om öppna topologiska system kan användas till. Det skulle till exempel kunna vara sensorer som kan detektera mycket svaga signaler i rymden för att bättre förstå mörk materia. De topologiska materialen omnämns även ibland som lovande byggstenar till kvantdatorer i en avlägsen framtid.

– Att tilldelas Göran Gustafssonpriset är en väldigt stor ära, och det är fantastiskt att få pengar som man inte behöver skriva en lång forskningsansökan för att motivera exakt hur man kommer att använda. Vi jobbar med många olika saker samtidigt och det är inte alltid lätt att på förhand veta vad det kommer att leda till.

Kontakt:
Emil J. Bergholtz
emil.bergholtz@fysik.su.se
08-553 780 35

 

Johanna Rosén

fotograf Anna Nilsen

FYSIK: Hon skapar nya material för att göra världen bättre

Johanna Rosén, född 1975, är professor vid Linköpings universitet

Hon får priset för sin innovativa forskning angående materialdesign och tillverkning av tunna filmer. Hon kombinerar experiment och teori för att förutspå nya stabila materialsystem och skräddarsy elektriska, magnetiska, mekaniska och optiska egenskaper. Johanna Rosén är materialfysiker och arbetar med att ta fram nya material med skräddarsydda egenskaper. Fokus ligger både på hårda material för verktygsindustrin och väldigt tunna material för energitillämpningar, exempelvis batterier och superkondensatorer. Först bygger forskargruppen modeller av materialet i datorn och gör beräkningar för att se om det är stabilt och har lovande egenskaper. Sedan går de ut i labbet och försöker skapa materialet. På senare år har Johanna Rosén arbetat mycket med tvådimensionella material, som MXener. Det handlar om material bestående av bara några få atomlager med unika egenskaper. Målsättningen är att de nya materialen ska kunna användas för att lösa viktiga problem vid framtagningen av läkemedel, vattenrening och avsaltning, miljövänlig energilagring och medicinsk teknik.

– Vi brukar kalla det för tillämpningsinspirerad grundforskning. Det vi vill göra är att förstå materialen och deras egenskaper så att det ska vara möjligt att använda dem för att göra vår omvärld bättre, säger Johanna Rosén som tycker att det känns väldigt ärofyllt att nu kunna sälla sig till skaran av tidigare Göran Gustafssonpristagare.

Kontakt:  073-461 3132, johanna.rosen@liu.se

 

Hiranya Peiris

Hiranya Peiris. Foto: Niklas Björling

Hiranya Peiris. Foto: Niklas Björling
Hiranya Peiris. Foto: Niklas Björling

FYSIK: Med fokus på universums allra första ögonblick

Hiranya Peiris, född 1974, är professor vid Stockholms universitet

Hon får priset för sin nydanande forskning om dynamiken i det tidiga universum, som kopplar kosmologiska observationer till grundläggande fysik.

Hiranya Peiris, som ursprungligen kommer från Sri Lanka, delar sin tid mellan arbetet vid Stockholms universitet och University College i London. Hon har bland annat deltagit i en stor internationell satsning för att ta reda på vilket som är det fysikaliska ursprunget till bildandet av kosmiska strukturer under universums allra första ögonblick.

I ett nytt projekt vill hon använda sig av det nya teleskopet i Chile, Vera Rubin Observatory, som tas i bruk 2021.

– Det här teleskopet kommer att kunna ta upprepade bilder av stora delar av himlavalvet i många års tid och med de bilderna blir det möjligt att göra en film, berättar hon.

Genom att ”spela filmen baklänges” hoppas Hiranya Peiris kunna backa hela vägen tillbaka till big bang och nå en större förståelse för den fundamentala fysik som styr universums utveckling – från begynnelsen till i dag. Det kan också leda oss närmare svaret på gåtan med vad mörk materia och mörk energi egentligen är för något. Men även göra det möjligt att upptäcka det helt oväntade.

Pengarna från Göran Gustafssonpriset kommer att komma till stor nytta för den framtida forskningen:

  • Jag är särskilt glad över att det inte finns några restriktioner för hur anslaget ska användas eftersom det ger mig en möjlighet att testa nya saker och ta större risker när jag väljer vilka projekt jag ska satsa på.

Kontakt:  08-553 781 00, hiranya.peiris@fysik.su.se

 

Anders Johansen

Anders Johansen, Foto: Kennet Ruona

FYSIK: Han forskar om hur planeter blir till

Anders Johansen, född 1977, är professor i astronomi vid Lunds universitet.

Han får priset för sin banbrytande forskning om planeters bildande och utveckling i närheten av unga stjärnor.

Anders Johansen är en teoretisk astrofysiker vid Institutionen för astronomi och teoretisk fysik på Lunds universitet. Han ägnar sig åt att konstruera datorprogram för att förstå planeters bildande. Planeter bildas i skivor av damm och grus som kretsar kring unga stjärnor. När klungorna av damm i hans simuleringar blir tillräckligt stora och täta tar gravitationen över och håller ihop stenarna.

– Jag försöker förstå hur planeter bildas runt vår sol och även runt andra stjärnor. Det har varit mycket fokus i min forskning på att förstå bildandet av planeternas byggstenar, så kallade planetesimaler, och att skapa simuleringar som visar hur de växer från små stenar ända upp till asteroidstorlek.

Han har därefter gått vidare och studerat hur hela planetsystem bildas. Andra planetsystem än vårt eget solsystem är ofta uppbyggda på ett helt annat sätt. De senaste åren har Anders Johansen arbetat med att utveckla ett nytt datorprogram som skulle kunna visa hur sådana planetsystem blir till.

– Det är många planeter som växer på samma gång och jag försöker bland annat ta reda på hur de interagerar med varandra. Observationerna av exoplaneter, dvs planeter som kretsar runt en annan stjärna än vår sol, är långt framme i dag och jag vill komma fram till teorin bakom alla dessa planeter.

Kontakt:

 Epost anders@astro.lu.se

Tel 073-684 96 98

Webbplats

www.astro.lu.se/~anders

 

Sara Strandberg

Sara Strandberg Foto: Eva Dalin

FYSIK: Hon söker svaret på universums gåtor

Sara Strandberg, född 1977, är lektor vid Stockholms universitet.

Hon får priset för sin experimentella forskning om Supersymmetri och dess potentiella roll för den Mörka materian. Genom att hon ansvarar för detektorsystem samt att hon kombinerar analysarbete och metodutveckling med nya koncept för utvärdering av data har hon en ledande roll i ett fält där forskningen sker i stora samarbeten.

Sara Strandberg är verksam inom experimentell partikelfysik och har en viktig roll inom ATLAS-experimentet vid CERN, i Schweiz. Om hon hittar bevis för att supersymmetriska partiklar existerar kommer hon kunna lösa en rad av universums gåtor. Sara Strandbergs forskning handlar bland annat om vår nuvarande teori för mikrokosmos, den så kallade standardmodellen, där 17 elementarpartiklar bygger upp materien. Problemet med modellen är bland annat att den saknar möjligheten att beskriva gravitation och mörk materia. Sara Strandbergs mål är att utvidga standardmodellen så att den blir mer heltäckande. Hon vill förstå vilka som är materiens minsta beståndsdelar och vilka krafter som verkar mellan dem. En del av Strandbergs forskning har bedrivits genom experiment vid partikelacceleratorn i CERN – samma accelerator där den så kallade Higgspartikeln upptäcktes 2012. Där har hon letat efter elementarpartiklar som förutsägs av olika utvidgningar av standardmodellen.
En tänkbar utvidgning är att det för varje elementarpartikel i standardmodellen finns en ”supersymmetrisk partikel” som har liknande egenskaper men en större massa. Den lättaste av dessa supersymmetriska partiklar skulle kunna vara den som utgör den mörka materien.

Se hennes forskningspresentation i samband med prisutdelningen vid KVA.

Kontakt:

 Epost strandberg@fysik.su.se

Tel 08-553 786 73

Webbplats

www.su.se/profiles/strandberg-1.188090