Nano2121. Forskningsrådet ønsket seg et profilbilde av en reell prosess på nanometer nivå, og fikk det fra Bionanoteknologimiljøet ved NTNU.
Fargelagt. Alle bilder tatt med NanoLabs skanning elektronmikroskop ligger i gråskalaen. Farger legges bare på for bedre visuell presentasjon, og profilbildet til Nano2021 er nettop et fargelagt utsnitt av originalen.Magnus Olderøy, Institutt for fysikk NTNU.
Bionanoteknologi. Førsteamanuensis Pawel T. Sikorski leder bionanoteknologigruppen ved Institutt for fysikk ved NTNU.Sølvi W. Normannsen
Gruppen som hører til ved Institutt for fysikk vant nemlig konkurransen om profilbildet til Nano2021 med et “foto” tatt av Magnus Olderøy med NTNU NanoLabs skanning elektronmikroskop.
- Det var en uhøytidelig konkurranse hvor vi inviterte de fire store miljøene som driver med dette i Norge. Vi fikk en god del innsendte forslag og valgte dette ut fra en helhetsvurdering, sier programkoordinator for Nano 2021, Vidar Skagestad i Norges forskningsråd.
Symboliserer kontroll
Vinnerens lodd er heder og ære, og ingen penger. I følge Skagestad er bildet fra NTNU viktig fordi det skaper identitet til et forskningsprogram som skal løpe i ti år fremover.
- Vi synes at det på en fin måte symboliserer det å ha kontroll over vitenskapelige prosesser, i dette tilfellet en kjemisk prosess. Vi ønsket oss også et reellt bilde av en reell prosess, sier han.
Originalen ble tatt i forbindelse med Nanomat-prosjektet “Nanoscale control of mineral deposition within polysaccharide gel network”, der forskere fra flere institutt ved NTNU var involvert.
Fotografen heter Magnus Olderøy, og avsluttet sin PhD sist høst. I dag jobber som post.doc ved Norwegian Center for Stem Cell Research i Oslo. Alle bilder tatt med NanoLabs skanning elektronmikroskop ligger i gråskalaen. Farger på slike bilder legges bare på for bedre visuell presentasjon.
- Profilbildet til Nano2021 er således et fargelagt utsnitt av originalen, forklarer førsteamanuensis Pawel Sikorski som leder Bionanoteknologigruppen ved NTNU.
Kopierer naturens byggeprosess
Bildet viser kalsiumkarbonat krystallisasjon i nærvær av såkalte alginatoligomerer. Det ble tatt mens forskerne undersøkte hvordan biopolymerer påvirker krystallisering av mineraler som kalsiumkarbonat og kalsiumfosfat. Krystallene på bildet er bladformede, og måler omtrent 40 mikrometer(1 mikrometer er 1/1000 millimeter) i diameter og 2-4 mikrometer tykkelse.
I følge Sikorski er dette viktig for å forstå hvordan naturen lager sine egne avanserte byggematerialer, ofte av enkle sammensetninger som gir forbløffende egenskaper. Ett eksempel er edderkoppspinn som både er supersterkt og elastisk på en gang. Ved å etterligne naturens måte, jobber Sikorskis gruppe for eksempel med metoder for å bygge opp skreddersydd kunstig beinvev.
Oppbyggingen skjer ved at mineralpartikler i nanostørrelse dannes i et rammeverk av en gel, bygd opp av biopolymerer. Biopolymeren påvirker størrelsen til mineralpartiklene, som fører til at materialet blir stivt, men ikke skjørt. Det er denne kombinasjonen av mekaniske egenskaper som er viktig for å lage materialer som skal etterligne bein.
Avgjørende tilgang til NanoLab
Ved å studere naturlig forekommende materialer i nanometer skala kan forskerne få inspirasjon og kunnskap til å skape nye materialer med helt særegne egenskaper. Feltet vokser raskt og favner for eksempel vev regenerering og medisinsk diagnostikk.
Gruppen har vært en flittig bruker av NTNU NanoLab siden den kom ordinær i drift for snart to år siden.
- For oss er det helt essensielt å få tilgang til denne infrastrukturen. Dette er lokaliteter som er svært dyre, både å bygge og vedlikeholde. Vi har startet 3-4 nye prosjekter etter at NanoLab kom i drift , og vi har flere planer på gang, sier Sikorski.
- Per nå har vi en post.doc, en stipendiat og en masterstudent. 75 prosent av deres eksperimentaktivitet foregår i NanoLab. Vi ville ikke hatt mulighet til å få til det samme andre steder, sier førsteamanuensen.
Løfter nano videre
Nanomat-programmet som nå er avsluttet, har vært tiårig strategisk satsing på nanoteknologi og funksjonelle materialer. Nanomat erstattes nå av Nano 2021, første utlysning har søknadsfrist 15. februar.
Ifølge forskningsrådet skal Nano 2021 bidra til å løfte den nasjonale kunnskapsbasen på nanoteknologi og avanserte materialer til et høyt internasjonalt nivå. Nye og bærekraftige teknologiske løsninger skal møte viktige samfunnsutfordringer og legge grunnlag for næringsutvikling. Programmets aktivitetsområder er nanovitenskap, nanoteknologi, mikroteknologi og avanserte materialer.
Mange om beinet
- Vi har selvfølgelig håp om å posisjonere oss. Mulige prosjekter ligger i skjæringspunktet fysikk, nanoteknologi og medisin. For min egen del søker jeg nye måter å løse velkjente problemer på. NanoLab gjør det mulig å gå nye veier, gjøre ting annerledes, og komme frem til nye resultater, sier Pawel Sikorski.
I Nano2021 skal rundt 100 millioner kroner fordeles årlig i ti år fremover. Sikorski sier det er mye penger, men ikke overveldende mye, om man tenker at et typisk prosjekt er på 5-10 millioner kroner over to til fire år. Det blir stadig flere om beinet, og stadig flere ser muligheter på nanonivå.
- Mange miljøer kan melde sin interesse her, alt fra teoretisk fysikk, til medisin, energi og de som jobber med karbonfangst- og lagring, sier forskeren.
