Forskare vid KTH har tagit fram ett genomskinligt batteri av tre naturliga ingredienser. Materialet som liknar papper skulle kunna användas i framtidens husbyggen.

Forskare vid Kungliga tekniska högskolan, KTH, har tillverkat ett genomskinligt batteri som består av tre naturliga beståndsdelar – nämligen kokos, trä och citron. Det nya batteriet kan lagra värme och kyla.

– Träet ger styrka, den citronbaserade polymeren möjliggör transparens, och den kokosnötsbaserade komponenten lagrar värmeenergi, säger Céline Montanari, forskare på KTH.

Ligninet tas bort

Forskarna har skapat batteriets material genom att ta bort ligninet från träet, vilket får trämaterialet att likna papper. I det tillståndet lägger de sedan till en byggsten från citron, limonen, tillsammans med en molekyl från kokosnötter, laurylalkohol.

– När värme appliceras omskapas citronbyggstenen till ett tvärbundet biobaserad plastmaterial runt och inuti den porösa trästrukturen, vilket på ett elegant sätt fångar kokosnötbyggstenarna i materialet, berättar forskaren Peter Olsén vid KTH.

Kokosmolekylen smälter

Den kokosnötsbaserade molekylen i det transparenta trämaterialet kan övergå från fast till vätska genom att smälta, eller absorbera energi. Det kan gå från vätska till fast genom att kristallisera, det vill säga frigöra energi – som när vatten smälter och fryser vid 0 grader celsius.

Kokosnötsmolekylen absorberar värme vid 24 grader celsius. Över denna temperatur smälter molekylen och absorberar värme som lagras för senare användning. När temperaturen sjunker under 24 grader börjar molekylen kristallisera och avger den lagrade värmen till omgivningen.

– Mer specifikt är mängden energi i denna övergång för våra material 87 J/g. Om vi har 100 kilo av detta material hemma sparar vi ungefär 2,5 kWh per dag i uppvärmning eller kyla om temperaturen varierar i detta intervall, säger Céline Montanari.

Forskarna skapat materialet genom att ta bort ligninet från träet. Det får trämaterialet att likna papper.

Växthus ett användningsområde

Forskarna har funderat över tänkbara användningsområden. Det skulle till exempel kunna användas som energibesparande byggmaterial.

– Varför inte som ett blivande material i växthus? När solen skiner blir den genomskinlig och släpper in mer energi, medan den på natten blir grumlig och frigör värmen som lagras under dagen. Detta kan bidra till att minska energiförbrukningen för uppvärmning och samtidigt ge förbättrad tillväxt, säger Peter Olsén.

Solljus är en bra energikälla vars värme batteriet kan lagra. Finns det andra energikällor?

– Vilken värmekälla som helst kan ladda batteriet. Nyckeln är att temperaturen fluktuerar runt dess övergångstemperatur, 24 grader celsius, vilket givetvis kan skräddarsys beroende på applikation och plats, säger Peter Olsén.

Studie:

Sustainable Thermal Energy Batteries from Fully Bio-Based Transparent Wood, Small .

Inlägget Trä, citron och kokos – recept för nytt batteri dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Coronakrisen innebar en utmaning för många unga i början av arbetslivet, men framför allt drabbades lågutbildade ungdomar som varken jobbade eller pluggade. Det visar en rapport från Malmö.

Forskare har undersökt vägen till arbetsliv och försörjning för ungdomar i Malmö – och hur detta påverkades av pandemin. Slutsatserna har mynnat ut i en ny rapport.

Forskarna har följt två åldersgrupper genom att titta på data från Statistiska centralbyrån, från 2008 fram till det första pandemiåret 2020.

Pandemins effekter har studerats

Forskarna har tidigare sett att utmaningar kopplat till arbete och försörjning är störst bland unga som har låg utbildning och vuxit upp under mindre gynnsamma socioekonomiska förhållanden.

– Nu har vi haft möjlighet att urskilja ifall pandemins effekter på arbetsmarknaden, med nedstängningar och minskad efterfrågan, har bidragit till att fler individer hamnade i den gruppen, säger Jonas Olofsson, professor i hälsa och samhälle med socialpolitisk inriktning vid Malmö universitet.

Unga utan jobb drabbades mest

Rapporten visar att andelen unga arbetslösa som varken studerar eller arbetar ökade under pandemin. Mest drabbades personer med svag förankring på arbetsmarknaden och som inte avslutat studier på grundskola eller gymnasiet.

Forskarna har tittat på unga vuxna som var 22 respektive 27 år under 2020. De såg stora skillnader mellan de två åldersgrupperna. Hårdast drabbades den yngre gruppen som var i början av arbetslivet när pandemin slog till.

– Det är vanligt att unga hoppar in och ut på arbetsmarknaden. De har korta, osäkra anställningar och är arbetslösa då och då, men det är oftast övergående. Det stora problemet är att det finns en stor grupp unga som varken arbetar eller studerar. De är utanför under långa perioder och riskerar att fastna i ett utanförskap, säger Jonas Olofsson.

Bakgrundsfaktorer som till exempel arbetslösa föräldrar ökar risken för att ingå i gruppen. Det påverkar mer än utländsk bakgrund, enligt studien.

Utbildning är den största utmaningen

Rapporten visar också att ungdomar som klarat av grundläggande utbildning, framför allt de som läst en yrkesförberedande gymnasieutbildning, i allmänhet klarade sig bra under pandemin.

Den stora utmaningen är att få fler att klara utbildning på grundläggande nivå, konstaterar Jonas Olofsson.

– Olika insatser måste kombineras, både för barn och unga och deras föräldrar. Sådana insatser och sociala investeringar påverkar i hög grad barnens förutsättningar i det fortsatta livet, säger han.

Rapport:

Malmöungdomars väg till arbete genom högre utbildning, Malmö universitet.

Inlägget Pandemin slog hårdast mot utsatta ungdomar dök först upp på forskning.se.

Läs mer

När vardagsnära teknik blir allt smartare ställs högre krav på hårdvaran. I en avhandling undersöks hur avancerade prylar kan rymma den artificiella intelligens som behövs för att de ska fungera.

Avhandlingen handlar om att implementera djupinlärningsapplikationer på inbyggda system, det vill säga alla datorsystem med en specialfunktion – till exempel en smart klocka eller en självkörande bil.

Djupinlärning är en typ av teknik inom artificiell intelligens som ”lär datorer att lära sig” medan de arbetar. Denna teknik gör det möjligt för en förarlös bil att känna igen olika trafikskyltar, men finns i allt från smart teknik för hemmet till sjukhusutrustning.

– Tekniken väcker frågan om hur man kan använda applikationerna, garantera deras effektivitet och hantera den tekniska utvecklingen när det gäller algoritmer för djupinlärning, som hela tiden blir mer intelligenta, säger Nesma Rezk som nyligen doktorerat vid Högskolan i Halmstad.

Möjliggör AI i vardagen

Det finns avancerade hårdvaruplattformar med kraftfull prestanda, men

I takt med att luftföroreningarna i Stockholm har minskat har barns och ungdomars lungkapacitet blivit bättre. Det visar en studie från Karolinska institutet.

Det är känt att luftföroreningar har negativa konsekvenser för barns lunghälsa. Men om förändringar i luftkvaliteten kan påverka hur barns och ungas lungfunktion utvecklas har inte studerats lika mycket.

I Stockholm har luftkvaliteten blivit bättre under de senaste 20 åren. Därför ville forskare vid Karolinska institutet undersöka om även barns lungfunktion har förbättrats under denna period.

Barn fick testa lungfunktionen

I en ny studie har forskarna använt sig av en grupp barn som ingår i BAMSE-projektet, där omkring 4000 personer som föddes mellan 1994 och 1996 har följts.

Barnen fick besvara ett frågeformulär och undersöktes med hjälp av spirometri, som testar hur lungorna fungerar. Lungfunktionen undersöktes vid 8,16 och 24 års ålder.

Forskarna beräknade framför allt luftföroreningshalter från trafiken på platser där deltagarna bodde från födseln och fram till tjugoårsåldern.

Föroreningar har minskat i Stockholm

Jämfört med åren 2002-2004 var halterna av luftföroreningar överlag 40 procent lägre i Stockholm under 2016-2019. På vissa platser, till exempel Hornsgatan på Södermalm, minskade halterna med omkring 60 procent. I vissa andra områden förändrades däremot inte luftkvaliteten nämnvärt.

– När vi jämför områden som fått bättre luftkvalitet med områden som inte fått bättre luftkvalitet kan vi se att lungfunktionen förbättrades med några procent hos deltagarna i ung vuxen ålder. Men framför allt kunde vi se en 20-procentig minskad risk för att ha en påtagligt sänkt lungfunktion, säger forskaren Zhebin Yu vid Karolinska institutet.

Forskarnas slutsats är att minskad exponering för luftföroreningar, även vid relativt låga nivåer, är förknippad med förbättringar i utvecklingen av lungfunktionen från barndom till tidig vuxen ålder.

Luftföroreningarna har minskat med 60 procent på Hornsgatan i Stockholm.

God lunghälsa som barn påverkar vuxenlivet

Forskarna menar att resultaten är betydelsefulla eftersom optimal lungutveckling under barndomen är viktig för att ha en god hälsa under resten av livet.

– På sikt har det en stor betydelse eftersom den lungfunktion barn och ungdomar utvecklar under uppväxten, har de med sig som vuxen. Om man har sänkt lungfunktion i vuxen ålder har man en ökad risk för olika kroniska lungsjukdomar som KOL, hjärt-kärlsjukdom och även för tidig död. Genom att förbättra luftkvaliteten minskar vi risken för barn att senare i livet utveckla kroniska sjukdomar, säger forskaren Erik Melén.

Förbättringar av luftkvalitet gav resultat

Tidigare studier från BAMSE-projektet har visat att individers lungfunktionsutveckling både kan förbättras och försämras över tid. De nya resultaten visar att luftföroreningar kan spela en betydande roll.

– Luftföroreningar som till sin natur är ständigt närvarande är ett stort bekymmer. Vår studie ger en tydlig signal att arbetet med att förbättra luftkvaliteten på olika sätt har gett resultat med mätbara förbättringar av barns och ungas hälsa, säger Erik Melén.

Läs mer: Luftföroreningar kan ge inflammation i kroppen

Läs mer: Spädbarn som utsätts för luftföroreningar har sämre lungfunktion

Nästa steg i forskningen är att undersöka fördelar med renare luft vid lungsjukdomar som astma, bronkit och förstadier till KOL, men även för kardiometaboliska sjukdomar som hjärt-kärlsjukdom och typ 2-diabetes.

Studie:

Associations of improved air quality with lung function growth from childhood to adulthood: The BAMSE study, European Respiratory Journal.

Kontakt:

Erik Melén, professor vid institutionen för klinisk forskning och utbildning, Karolinska institutet, erik.melen@ki.se

Zhebin Yu, postdoktor, institutet för miljömedicin vid Karolinska institutet, zhebin.yu@ki.se

Inlägget Barns lunghälsa förbättrades när stadsluften blev renare dök först upp på forskning.se.

Läs mer