Det 21. århundredes teknologi

Titel: Development of new metal oxide and metal sulphide catalysts. Varighed: 4 år
Budget: 17,2 mio.
DSF-bidrag: 8 mio.

Når nanoteknologi anvendes til at udvikle nanoprodukter, betræder man nye og ukendte stier. Nye stoffer kan fremstilles med helt unikke egenskaber. Det kan lade sig gøre, fordi en ny generation af mikroskoper, Skanning Probe Mikroskoper (SPM), giver mulighed for at tage nærbilleder af molekyler og atomer, der er de grundlæggende byggesten for alle materialer. Dermed kan man forstå materialernes egenskaber fra bunden og ændre deres egenskaber.

Hidtil har forskerne studeret nanopartiklernes overflade billede for billede, og det har gjort det vanskeligt at forstå, hvordan partiklerne opfører sig over tid, og hvordan de påvirkes af ydre forhold, fx temperatur. I dette projekt flyttes grænserne endnu et stykke. Med nye hurtige SPM mikroskoper, udviklet på Aarhus Universitet, kan man nu direkte observere atomers bevægelse i såkaldte SPM film og dermed afsløre, hvad der sker over tid, idet man kan se direkte, hvordan de nye stoffer reagerer på ydre påvirkninger. De store datamængder, som optages, kræver specielle værktøjer, og i samarbejde med et dansk firma, Image Metrology A/S, som er verdensførende inden for billedanalyse, udvikles der nye computerprogrammer, som kan tolke de lange serier af billeder og dermed afsløre, hvad der sker med nanopartikler, som udsættes for slid, varme, kemiske stoffer eller andet.

Katalysatorer

I første omgang studeres katalysatorer, som i vid udstrækning reducerer giftige udstødningsgasser fra benzinmotorer og indgår i en lang række processer i den kemiske industri. En typisk katalysator består af få nanometer brede, aktive partikler fordelt på et porøst bæremateriale. Med SPM mikroskoperne i Århus afbildes de aktive partikler, og med de nye analysemuligheder opnås en bedre forståelse af partiklernes opbygning og vekselvirkning, en forudsætning for at kunne optimere deres virkning.

Samarbejdet styrker virksomhedernes position

Den fundamentale indsigt, som opnås gennem samarbejdet, vil blive videreført til de danske virksomheder Haldor Topsøe A/S og SCF Technologies A/S, som vil teste og fremstille nye og forbedrede katalysatorer. Dermed demonstreres, hvorledes nanoscience på grundvidenskabeligt niveau kan udnyttes til produktudvikling i danske virksomheder.

Projektdeltagere: iNANO, Aarhus Universitet; Image Metrology A/S; Haldor Topsøe A/S; SCF Technologies A/S.
Kontaktperson: Professor Flemming Besenbacher, iNANO, Aarhus Universitet,