måndag 28 januari 2013

Nu sätter vi segel!

Bildligt talat i alla fall. Ett stort forskningsprojekt som leds av en grupp på Chalmers har blivit ett av EU:s flaggskepp! Projektet handlar om materialet grafen, som jag är mycket intresserad av av flera skäl.

Mer info om flaggskeppsprojektet finns här.

fredag 11 januari 2013

Licentiatuppsats!

Vilken vecka. Licentiatuppsatsen som jag slitit med under hösten blev klar på tryckeriet i onsdags, så nu finns den som fysiska häften också och inte bara som en pdf på min dator. Jag ska presentera den på ett seminarium den förste februari, så som regler och tradition bjuder har jag den här veckan sprungit runt och delat ut den till folk som förhoppningsvis är intresserade, samt satt upp lappar överallt i förhoppningen att någon ska komma och lyssna på seminariet.

Dessutom har jag glädjen att meddela att alla som vill kan få läsa åtminstone inledningen (den så kallade kappan) till uppsatsen. Min uppsats är en så kallad sammanläggningsavhandling, som består av ett antal vetenskapliga artiklar och en inledning som bland annat behandlar bakgrunden och syftet med projektet. Artiklarna ägs av olika tidskrifter och är därför inte tillgängliga för allmänheten, men inledningen kan ni hitta här

söndag 6 januari 2013

Vad i h-te?

Häromdagen när jag satt och läste en artikel om defekter i barium-zirkonium-oxid fick jag plötsligt en liten glad överraskning. De hänvisade till vår artikel! Även om man kanske ska förvänta sig att bli refererad till av andra i samma fält så kändes det lite roligt.

Att artikeln blivit citerad innebär, förutom att jag blev lite gladare en regnig onsdagsmorgon, att jag nu har ett h-index (eller borde ha, men Google Scholar hävdar att det fortfarande är odefinierat). H-index är ett av många sätt att sätta en siffra på hur framgångsrik en forskare är baserat på hur många artiklar hen har publicerat och hur ofta de citeras. Om en forskares h-index är fem betyder det att hen har publicerat fem artiklar som refererats till i minst fem andra artiklar. Att min publicerade artikel har en citering betyder alltså att jag har det blygsamma h-indexet ett (1). Som jämförelse verkar min handledare ha ett h-index runt 28, och Walter Kohn som är en av dem som lade grunden för beräkningsmetonden vi använder (densitetsfunktionalteori) har enligt Google Scholar ett h-index på 37.

Vad är då vitsen med att räkna ut h-index? Meningen är ju att denna siffra ska vara en tydlig indikation på hur duktig man är som forskare: Hur mycket har man publicerat och hur många tycker att artiklarna är intressanta och bra? Det kan vara frestande att använda h-index som en sorts betyg för att jämföra forskare (exempelvis om man har den svåra uppgiften att fördela forskningsanslag). Som jag ser det finns det ett antal problem med detta. Ett ganska uppenbart är om man skulle använda det till att jämföra forskare från olika områden. Har man specialiserat sig på ett smalt område där få är verksamma kan det vara svårt att få många citeringar även om forskningen håller hög kvalitet, medan någon som fokuserar på populära ämnen inte har samma problem. Olika typer av forskning lämpar sig också olika väl för den så kallade salamimetoden: Att dela upp sina resultat i så "tunna skivor" som möjligt för att kunna skriva flera artiklar på likartat material. Detta sista är det ju för övrigt inte alla forskare som vill göra heller...

En annan sak jag kan se som problematisk med h-index och liknande är om man använder det för att bedöma väldigt unga forskare, exempelvis sådana som just disputerat eller är så kallade post-docs. Hur många artiklar man skriver beror nämligen mycket på vilken typ av forskningsproblem man arbetar med. Någon som arbetar med att utveckla beräkningsmetoder på hög teoretisk nivå kan behöva flera år för sin första artikel, medan en forskare som tillämpar kända metoder på nya problem kanske kan publicera flera artiklar på kort tid (om metoden fungerar på det nya problemet, vill säga). Det innebär inte nödvändigtvis att den ene eller andre är en sämre forskare, bara att olika forskningsprojekt uppvisar olika typer av svårigheter. Effekterna av detta på h-index borde dock minska när man varit aktiv som forskare ett tag och hunnit med flera olika projekt, kanske inom olika områden.

Personligen tycker jag att man ska ta kvantitativa mått på forskningskvalitet med en nypa salt - men jag är ändå lite glad att jag faktiskt har ett h-index.

Lägg på ett kol med solcellerna

En forskargrupp i Stanford har konstruerat en ny typ av solcell. Olyckligtvis har den en verkningsgrad på mindre än en procent, vilket är mycket sämre vanliga solceller som kan ha verkningsgrader runt 15 %. Ändå är Stanfordgruppens solcell en nyhet. Varför? Jo, den består enbart av kol.

I en solcell som används idag har man ett mittenskikt som består av kisel eller någon annan halvledare. När halvledaren träffas av ljus kan elektroner exciteras från valensbandet till ledningsbandet, vilket i korthet betyder att de kan börja röra på sig. Detta ger upphov till en elektrisk ström. Ovanför och under mittenskiktet finns elektroder som leder strömmen vidare från solcellen. Den övre elektroden är lite speciell, eftersom den måste vara både ledande och genomskinlig. Ofta använder man indium-tenn-oxid (ITO), som är genomskinligt och ledande men också skört och dyrt (eftersom indium är ett sällsynt grundämne). ITO används även i pekskärmar.

I Stanford-gruppens cell används så kallade kolnanorör i mellanskiktet och mitt nya favoritmaterial grafen i elektroderna. Kol är ett oerhört vanligt grundämne vilket innebär att solcellerna skulle kunna bli billigare. De kan också göras böjligare, vilket kan vara en fördel om man exempel vill täcka en byggnad med dem. En tredje fördel är att tillverkningsprocessen är enklare och billigare än för vanliga solceller. Den låga verkningsgraden är dock en stor nackdel.

Sällsynta och dyra metaller är vanliga inom energitekniken. Förutom indium i solceller finns det neodymium och dyspropium i magneter i vindkraftverk och kraftfulla batterier innehåller litium. Barium-zirkonium-oxid, som jag arbetar med, måste dopas med den sällsynta jordartsmetallen yttrium för att fungera som önskat. Det måste inte heller handla om att metallen är sällsynt, finns den bara inom ett begränsat område (säg ett eller två länder) kan det ändå vara problematiskt. De frågorna diskuteras bland annat här (o.k., texten är från 2011 men situationen har faktiskt inte förändrats jättemycket).

Jag tror att vi i framtiden kommer att se fler försök att ersätta de sällsynta grundämnena genom att konstruera nya material av mer vanligt förekommande ämnen. I de fall där man absolut inte kan ersätta sällsynta metaller hoppas jag få se mer välfungerande återvinning - det är ju inte som att atomerna försvinner för att de använts en gång.