NTNU, SINTEF og UiO samarbeider om supermikroskoper

        
18
  18. september, 2015
        

I forrige uke var den offisielle åpningen av NORTEM – Norsk senter for TransmisjonsElektronMikroskopi. Dette er navnet på et nasjonalt koordinert prosjekt som består av de to ledende TEM-miljøene i Norge og deres tre samarbeidende forskningsinstitusjoner: NTNU, SINTEF og Universitetet i Oslo. Med denne satsingen vil norsk materialforskning hevde seg ytterligere i internasjonal sammenheng.

Prosjektet inkluderer fem nye transmisjonselektronmikroskop, hvorav tre er plassert på
TEM Geminisenteret på NTNU-Gløshaugen. Prosjektet har en kostnadsramme på rundt 120 MNOK, som et spleiselag mellom de tre samarbeidspartnerne og Norges Forskningsråd.

Bygge verdensledende fagmiljø
Gjennom et slikt nasjonalt koordinert prosjekt vil det bli lettere for norsk materialforskning å hevde seg ytterligere internasjonalt: På den ene siden har vi nå fått daglig tilgang til verdensledende utstyr som vi tidligere måtte søke om tid på i forskningslaber utenlands. Slik kan vi bygge opp et fagmiljø rundt TEM som ligger helt i forskningsfronten og med inngående ekspertise på metoder og teknikker.

Gi flere tilgang til topputstyr
På den andre siden kan vi nå tilby andre forskningsgrupper og industri tilgang til topp moderne mikroskoper som vil styrke et bredt spekter av fagområder: Mens NORTEMs egne fokusområder er lettmetaller, materialer for fornybar energi, katalysematerialer og nanoteknologi, ser vi interesse fra en lang rekke faggrupper fra geologi til medisin og bygg- og anlegg.

Randi Holmestad, Antonius von Helvoort, Bjørn Gunnar Soleim og John Walmsley  fra TEM Geminisenter er en del av hovedteamet som drifter de nye TEM-mikroskopene. Foto: Ole Morten Melgård

Randi Holmestad, Antonius von Helvoort, Bjørn Gunnar Soleim og John Walmsley fra TEM Geminisenter er en del av hovedteamet som drifter de nye TEM-mikroskopene. Foto: Ole Morten Melgård


En million ganger mindre enn et hårstrå

De to beste NORTEM-mikroskopene har en oppløsning på 0,07 nanometer, og er de beste du kan oppdrive i dag. Hvis du sammenligner dette med den typiske tykkelsen på et hårstrå, 0,07 millimeter, vil du se at vi kan se detaljer en million ganger mindre. Dette gir oss muligheten til å studere materialer helt ned på enkeltatomnivå.

Til forskjell fra et vanlig lysmikroskop, kan man gjøre en lang rekke eksperimenter på materialet i tillegg til å bare ta bilder. For eksempel er det mulig å ikke bare avbilde hvordan atomene er ordnet i materialet (noe som i seg selv er avgjørende for mange egenskaper), men også hva slags atomer det er snakk om og hvordan disse er bundet til hverandre.

Ragnhild Sæterli og Calin Marioara. Foto: Ole Morten Melgård

Ragnhild Sæterli og Calin Marioara. Foto: Ole Morten Melgård


Sterkere aluminium

Et eksempel på forskning vi driver med, er utherdbare aluminiumslegeringer. Her er det nanometer store partikler, eller presipitater, som gir materialet styrke. Ved å undersøke disse presipitatene og hvordan de endrer seg med temperatur og deformasjon, kan vi forstå hvorfor det er slik, og på den måten designe aluminiumslegeringer med enda bedre egenskaper.

Nye solcellematerialer
Et annet eksempel hvor det som foregår helt nede på atomnivå er viktig, er i utviklingen av nye solcellematerialer. Både defekter i materialet, altså hvordan atomene ligger i forhold til hverandre, og eventuelle urenheter har direkte innvirkning på hvor god effekt den ferdige solcella har. Det å samholde tester av effekten av solcellen med hva som skjer på atomnivå, er derfor avgjørende for å komme opp med solceller som er bedre, billigere og/eller mer miljøvennlig enn dagens alternativer.

Ønsker velkommen i spesialtilpasset laboratorium
De tre NORTEM-instrumentene i Trondheim befinner seg i en spesialbygd lab i nærheten av NTNUs NanoLab. Rommene er designet for å minimere alt av ytre påvirkninger, siden både vibrasjoner, magnetiske felt, luftstrøm og temperaturvariasjoner i rommet vil påvirke mikroskopene.

I denne videoen får du en omvisning på TEM-laboratoriet ved NTNU.

Her vil ca 20 forskere og studenter fra NTNU og SINTEF i tiden framover drive forskning på metoder og materialer, samt ta i mot en lang rekke forskere fra andre faggrupper både i og utenfor Trondheim.
Siden mikrosopene ble installert har de allerede bevist sin nytteverdi. De har bidratt til flere publikasjoner og økt aktivitet i form av nye prosjekter.

Vi gleder oss til fortsettelsen!

 

Dette innlegget ble skrevet i samarbeid med overingeniør Ragnhild Sæterli. Ragnhild har ansvaret for drift og vedlikehold av transmisjonselektronmikroskopene, og opplæring av brukerneragnhild_sæterli_150x150

 

Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Share on LinkedInEmail this to someone