7 min

Miljöfrågor i centrum när nya material tar form

Från början ville hon göra allting själv. I dag kallar Johanna Rosén det ett ”lyxjobb” att få sitta i mitten och hålla samman trådarna. Hennes forskargrupper vid Linköpings universitet utvecklar nya, tunna material och försöker lista ut de bästa sätten att använda dem. Det kan bidra till att lösa framtidsutmaningar som energilagring och miljövänlig katalys.

Johanna Rosén

Professor i materialfysik

Wallenberg Scholar

Lärosäte:
Linköpings universitet

Forskningsområde:
Materialfysik; tunna filmer, nanolaminat, 2D-material, MXener

Det är mycket som blev annorlunda än Johanna Rosén hade tänkt sig. Ändå är hon precis där hon vill vara just nu.

– Jag tänkte aldrig att jag ville bli forskare – förrän jag blev det. Men nyfikenheten och intresset för att utforska saker har jag haft hela livet.

Först började hon en lärarutbildning, men blev så förtjust i att läsa fysik och matte så hon stannade på fysiklinjen. Sedan blev det doktorandutbildning mest av en slump, för att hon träffade en inspirerande forskare som blev hennes handledare. Han var väldigt engagerad i materialforskning, något som Johanna först tyckte verkade måttligt intressant – men snart var hon fast.

– Jag älskar att ha många bollar i luften. Jag vill göra simuleringar, skapa material och testa material. Redan när jag var doktorand sa min handledare att jag måste lära mig att delegera, man kan inte göra allt själv bara för att det är roligt. Och numera är jag faktiskt sällan i labbet. Jag är spindeln i nätet, och det är ett lyxjobb. Jag får vara med om att ta fram en massa resultat, diskutera dem och försöka förstå dem.

Hela kedjan från upptäckt till tillämpning

Som professor vid avdelningen för materialdesign leder Johanna Rosén tre grupper. I en arbetar teoretiker med att simulera material och förutsäga deras egenskaper. Den andra gruppen består av experimentalister som skapar tunna filmer och så kallade nanolaminerade material och analyserar dem på atomnivå. Den tredje gruppen har gruppnamnet ”tillämpad elektrokemi”, och testar materialen i praktiken.

– Vi skickar förstås också prover till andra forskare runtom i världen som är experter på olika tillämpningar. Men ett litet urval testar vi här, främst för energilagring och katalys. Det är områden jag gärna vill ha nära mig och kunna styra själv, säger Johanna Rosén.

Att det finns forskare i Linköping som kan bemanna varje steg i kedjan, från teori till praktiska tester, har hon varit extra glad för under pandemin då många labb i andra länder har stängt. Johanna Roséns grupper har kunnat jobba på ungefär som vanligt.

– I dag har vi flera material som inte fanns alls för några år sedan, som verkar jättelovande. Då är jag så nöjd, när jag ser att vi skapat något nytt och faktiskt kan nå ända fram.

”Forskare är verkligen utforskare. Vi vet inte vad vi kommer att hitta. Som Wallenberg Scholar kan jag vara en sådan utforskare. Anslaget gör det möjligt att pröva helt nya idéer.”

I centrum står miljö och hållbarhet

Mycket fokus ligger på extremt tunna material av typen MXener (uttalas maxener). De är bara ett fåtal atomlager tjocka, med ytterlager av någon övergångsmetall och mellanlager av kolatomer. Kolet och materialets stora yta – ett gram MXen har en yta stor som en fotbollsplan – gör att de är högintressanta för just energilagring och katalys.

– Fortfarande är det så mycket med de här ämnena som är outforskat. Det finns till exempel inga magnetiska MXener, det vill jag fortsätta söka efter. Dessutom behöver vi utveckla helt nya metoder för att kunna skala upp tillverkningen av MXener på ett hållbart sätt.

Miljöfrågor är centrala i Johanna Roséns forskning. Det är på sätt och vis det allt handlar om, konstaterar hon – material behövs till allting, hela tiden, och de måste vara miljövänliga och energieffektiva för att samhället ska fungera på sikt. Energilagring krävs för att solkraft och vindkraft ska kunna användas storskaligt, och då kan framtidens batterier inte vara beroende av ovanliga mineraler som bryts i konfliktområden. Katalys av kemiska processer behöver också bygga på billiga, vanliga, miljövänliga ämnen, vilket ofta inte är fallet i dag. Grundforskning krävs både för att hitta nya material och för att skala upp tillverkningen av dem.

Viktigast att våga testa

När Johanna Rosén fick sitt första barn för tretton år sedan, och snart därefter sitt andra, möttes hon av kommentarer från andra forskare: Jaha, skulle hon lägga ner karriären nu…?

I dag är hon professor och Wallenberg Scholar och har fem barn. Det är ingen som undrar längre.

– För mig har det aldrig varit fråga om att välja. Jag har alltid velat ha både och. Som forskare kan man ju aldrig stänga av jobbet helt, men jag tror att familjelivet har gett mig lite distans. Familjen har berikat mig i mitt arbete. Dessutom vet ju alla att till och med om man är effektiv av naturen, så nog sjutton blir man ännu mer effektiv när man fått barn…

2012 ingick Johanna Rosén i den allra första gruppen Wallenberg Academy Fellows. Det betydde mycket de kommande åren.

– Det var en utmärkelse med högt anseende som gjorde min forskning synlig och öppnade dörrar för mig. Det har genererat mycket som inte kan mätas i pengar. Dessutom var det ganska fri finansiering, vilket innebar självständighet för mig som ung forskare och en möjlighet att prova något nytt. Att känna att man får testa saker även om man riskerar att misslyckas – det är hur viktigt som helst!

Text Lisa Kirsebom
Bild Anna Nilsen, Igor Zhirkov, Magnus Bergström