Mikroskop värt 31 miljoner till kemi- och fysikforskare

Knut och Alice Wallenbergs stiftelse donerar 31 miljoner kronor till en ny typ av elektronmikroskop som ska placeras på Kemicentrum. Mikroskopet har den fördelen att den ger betraktaren inblick i hur atomerna i olika material reagerar med exempelvis gaser i realtid - till gagn för bättre och mer precist utformade material.

– Mikroskopet blir ett av de kraftfullast i världen med en upplösning ner mot en Ångström, säger Reine Wallenberg, professor i fasta tillståndets kemi vid LTH och huvudsökande.

Möjligheten att studera reaktionsprocesser i realtid möjliggörs av bland annat ny teknik som korrigerar avvikelser i linserna.

Apparaturen, som blir ca fyra meter hög och fem ton tung, ska bli kunna användas av andra universitet, högskolor och företag i Sverige.

Just i Lund kommer mikroskopet i första skedet främst användas för att se och förstå exakt hur så kallade nanotrådar växer fram i heta gaser och som det finns omfattande forskning på.

– På bara några timmar kan vi utröna sådant som idag tar flera månader att ta reda på, sammanfattar Reine Wallenberg.

Någon exakt motsvarande teknik finns inte i världen eftersom dessa apparater tenderar att vara specialbyggda, men besläktade varianter finns det tre till fyra stycken i världen av. Vilket företag som kommer bygga just denna är ännu inte klart utan en offertförfrågan kommer ske.

Upplösningen blir hundra gånger skarpare vid direkt avbildning än vid det kommande Max IV, som får en skärpa ner till tio nanometer, jämfört med detta elektronmikroskop som får en skärpa på en tiondels nanometer, det vill säga en Ångström. Däremot kan den inte hantera lika tjocka material som Max IV, vilket leder till att man får undersöka flera prover för att säkerställa att resultaten är statistiskt representativa. Teknikerna kompletter därmed varandra.

Mera om elektronmikroskopet

Med en så kallad in-situ- teknik kan man göra grundläggande studier av katalytiska förlopp t ex i bränsleceller, studera påskyndad korrosion och oxidation i tunna ytskikt, eller se hur nya material byggs upp. I Lund kommer mikroskopet att kunna användas t ex till att se hur så kallade nanotrådar växer fram, epitaxiellt eller med den nyutvecklade Aerotaxi-processen. På bara några timmars experiment kan man utröna sådant som idag tar flera månader av nanotrådsväxt följt av karakterisering med olika mikroskopitekniker.

Mikroskopet kommer att placeras på nCHREM (the national Center for High-Resolution Electron Microscopy) på Kemicentrum, som har specialbyggda laboratorier för ändamålet, och kommer att bli en viktig framtida resurs för kemi, fysik och materialvetenskap i allmänhet. Mikroskopet kommer att vara nationellt tillgängligt genom ARTEMI (Atomic Resolution TEM  infrastructure of Sweden), en Lundabaserad infrastruktur som är under uppbyggnad, och som koordinerar specialiserade mikroskopiplattformar på universiteten i Lund, Linköping, Uppsala, Stockholm och Göteborg.

Huvudsökande är Reine Wallenberg vid kemiska Institutionen, och medsökande är Kimberly Dick Thelander, Jonas Johansson och Lars Samuelson på Fysiska Institutionen.