Umeå universitet – Kondenserade materiens fysik

Vid Fysikinstitutionen, Umeå Universitet finns cirka 10 forskargrupper varav flera med inriktning mot kondenserade materiens fysik. Den grupp som är verksam mot nanoteknologiska tillämpningar inom den kondenserade materiens fysik leds av Docent Thomas Wågberg och består av tre doktorander, tre disputerade forskare och en tekniker. Gruppen fokuserar på energitillämpningar av nanomaterial, främst baserade på kombinationer av katalytiska nanopartiklar och nanostrukturerade kolmaterial såsom grafen, kolnanorör, och fullerener. Forskningen fokuseras även på att ta fram rent organiska katalysatorer med hög effektivitet som kan ersätta kostsamma ädelmetaller och giftiga tungmetaller. Alla material syntetiseras i egna synteslab, främst med processer som ”chemical vapor deposition” (CVD), och våtkemiska metoder. Tillämpningar finns framförallt inom bränsleceller, Li-jon batterier, och solceller. Gruppen är verksam i ett flertal stora nationella och internationella projekt, bland annat ”Artificial Leaf”, ett projekt som syftar till att med hjälp av solenergi, framställa ett lagringsbart bränsle genom artificiell fotosyntes. Projektet stöds av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse och leds av Professor Johannes Messinger, Umeå Universitet. Andra nära samarbeten finns med grupper som leds av Professor Ludvig Edman, Umeå Universitet, Professor Gunnar Svensson, Stockholm Universitet och Professor Kristina Edström, Uppsala Universitet, samt med flera grupper i Kina, Tyskland, och USA.

Mer information på gruppens hemsida: http://www.umunano.org

Efter dekoration med nanopartiklar av maghemit formar grafenet spontant nanorullar. De mörka cylindrarna i den övre delen av bilden visar grafenrullar som är täckta med ett homogent lager av små partiklar. Nanorullarna formar knippen med 5-10 cylindrar på grund av väzelverkan mellan rullarna. Den lägre delen av bilden visar en simulering av processen när grafenet rullas samt en zoom på regionen där maghemitpartikeln är bunden till en kvävedefekt i grafenlagret. Den infällda bilden visar en nanorulle i öppningsprocessen av rullen efter att ha tvättat bort järnoxidpartiklarna med syra.