De utvecklar material för att rena vårt dricksvatten
Vid Linnéuniversitet jobbar ett forskarteam med att utveckla nya material för att rena vatten från kemikalier som exempelvis olika läkemedel, bekämpningsmedel samt nedbrytningsprodukter som på ett eller annat sätt hamnat i våra vattendrag.
De vattenreningsmetoder som används idag klarar inte av att helt rena dessa substanser från till exempel avloppsvatten. Det påverkar i sin tur vattenlevande organismer, och i förlängningen också djur och människor på land som livnär sig på till exempel fisk.
På grund av de farhågor som råder kring ansamlingen av de skadliga ämnena i våra vattendrag och hav har initiativ tagits inom EU för att utveckla metoder för effektivare vattenrening. WATERMIM, Water Treatment by Molecularly Imprinted Materials är ett EU-projekt som bland annat bedriver forskning kring, och utveckling av, nanomaterial som kan användas till helt nya vattenreningsmetoder.
På Linnéuniversitetet fokuserar man på att framställa så kallade ”smarta plaster”. Det är en ny typ av plast som skiljer sig från till exempel plastpåsar och plastflaskor, då de kan känna igen och binda speciella molekyler.
Det är i detta projekt som gruppen för Bioorganisk och Biofysikalisk Kemi i Kalmar är inblandade och arbetar med utveckling, framställning och utvärdering av dessa nya plastmaterial. Detta arbete innefattar bland annat arbete med datorsimuleringar. Något som Gustaf Olsson för närvarande jobbar intensivt med.
- Det är roligt att få vara delaktig i ett så viktigt projekt med nya och spännande tekniker och samarbeta med andra forskargrupper internationellt, säger Gustaf Olsson.
Projektet jobbar med en mängd olika metoder för framställning och olika sammansättningar av dessa material.
- Jag arbetar för närvarande intensivt med molekyldynamik-simuleringar, ett värdefullt verktyg i utvecklingen av dessa material eftersom de tillåter studier av molekylära rörelser och interaktioner i realtid. Man kan därför ge konkreta förslag på förbättringar och även förutspå de färdiga materialens egenskaper.
Vid klassiska molekyldynamik-simuleringar utnyttjar man olika kraftfält för att skapa tredimensionella molekylmodeller och ger dessa egenskaper som ligger så nära deras verkliga motsvarigheter som möjligt.
Det innebär att egenskaper såsom laddningar, bindningar och interaktioner motsvarar de som finns hos de riktiga kemikalierna i flaskor och behållare på labb.
Olika simuleringssystem byggs sedan upp och olika blandningar av dessa molekylmodeller får sedan dansa runt, allteftersom man studerar deras rörelser och interaktioner i olika fastillstånd (gas, vätska eller som fast ämne) i realtid.
- Det finns en mängd olika simuleringsverktyg. Molekyldynamik simuleringar kan till exempel användas för att studera de olika plastblandningar som ingår i detta projekt, men även proteiner och deras egenskaper, eller molekylers interaktioner med cellmembran och så kallad membrantransport. Man kan till och med studera kemiska reaktioner, hur bindningar mellan olika atomer bildas och bryts, genom att tillämpa kvantmekaniska beräkningar, förklarar Gustaf Olsson.
- Både molekylavgjutning och beräkningskemi är spännande och utmanande områden att jobba med eftersom det pågår en ständig utveckling av nya metoder och verktyg vilket även leder till nya tillämpningar och idéer. Det är även mycket stimulerande eftersom de teoretiska studierna kan omsättas till praktiska försök. Man får på så vis en helt annan förståelse för vad som faktiskt sker i provrören på labbet.
- Det här är ett mycket spännande och intressant projekt inom vilket jag får chansen att samarbeta med ett flertal forskargrupper och företag från ett flertal olika länder med målet att utveckla morgondagens metoder för analys och rening av vatten, säger Gustaf Olsson.