Så undviks sprickor i betong, direkt vid gjutningen

Behovet av miljövänlig och stark betong ökar i Sverige. Om byggingenjörerna kan sätta in åtgärder mot sprickor direkt under byggprocessen hårdnar hårdna bättre. En ny betongmetod framtagen vid betonglabb vid Luleå tekniska universitet kan spara 50 miljoner per år.

Flera stora infrastrukturprojekt pågår just nu, som bygget av Förbifart Stockholm och tunnlar och broar för Götaälv och Mälarbanan. Sveriges ledande betonglabb vid Luleå tekniska universitet utvecklar nu nya betongmetoder, för att redan i år kraftigt kunna minska koldioxidutsläpp och kostnaderna inom svensk betongbransch, inte minst när man bygger i kallt klimat.

– Vi vill förenkla så att betongbranschen – under pågående byggprocess på plats – själv kan undersöka den betong man gjuter. Om byggingenjörerna kan sätta in åtgärder mot sprickor direkt, kan betongen hårdna bättre utan problem. Klarar man att helt undvika sprickbildning blir kvaliteten på betongkonstruktionen högre och förtjänsten är stor, både i pengar och miljö, säger Mats Emborg, professor i byggmaterial vid Luleå tekniska universitet.

Utvecklar metoder för kontroll av sprickbildning

Thysell-laboratoriet vid Luleå tekniska universitet har utfört och utvecklat betongteknisk provning i Sverige sedan 1980-talet, med bland annat betongprovning för Sveriges längsta bro Öresundsbron, och ligger i framkant i Europa. I Thysell-laboratoriet utarbetar forskarna metoder för kontroll av sprickbildning i betong och hållfasthet över tid i konstruktioner för bland annat infrastruktur.

De tittar på hur betongen under hårdnandet reagerar vid yttre belastning och när temperaturen ökar i ett nygjutet betongelement som expanderar och senare kontrakterar. Om betongelementet sitter fast vid gjutningen som i till exempel en tunnel, uppträder spänningar och under avsvalningen kan dragspänningar uppstå som kan spräcka betongen, så kallade avsvalningssprickor. Det är bland annat sådana kritiska skeden som betongbranschen själv nu ska kunna upptäcka och påverka direkt på plats.

Betongens egenskaper mäts under gjutprocessen

– Vi ska förbättra försöksmetoderna för betongbranschen genom att vidareutveckla de modeller vi har tagit fram för analyserar i labbet, så att de fungerar direkt på byggarbetsplatsen. Det handlar om hur man mäter betongens egenskaper under pågående gjutprocess med trådlösa sensorer och hur man väljer lämpliga åtgärder för att till exempel undvika sprickbildning. Förenklingar är viktiga. Vi kallar detta digitaliserat byggande och har lanserat ordet DigiBetong inför framtida arbete inom området, säger Martin Nilsson, professor i konstruktionsteknik vid Luleå tekniska universitet, som ingår i forskarteamet.

De metoder som Thysell-laboratoriet utvecklar beräknas få stor betydelse för betongtillverkare och byggentreprenörer så att de kan göra prognoser och vidta optimala metoder på bygget, liksom för beställare av planering och byggande av projekt som till exempel Förbifart Stockholm.

Vinst på 30-50 miljoner kronor årligen

– Vi har uppskattat förtjänsten av användning av våra betongmetoder till 30-50 miljoner kronor om året, bara genom att sprickor undviks, att optimerade metoder mot sprickor väljs och att förseningar i arbetet därigenom kan förhindras. En annan aspekt är att livslängden blir längre för en ouppsprucken betongkonstruktion, och det i sig är en stor förtjänst i hållbarhet, säger Mats Emborg.

Inom de närmaste tiotals åren har betongbranschen även mycket stora ambitioner att minska miljöbelastningen. Redan nu har forskarna på Luleå tekniska universitet testat betong i labbet med 15 procent lägre miljöbelastning jämfört med tidigare, men målet är högre.

– Innan det här året är slut har branschen tagit fram betong som minskar koldioxidutsläppen med 20-25 procent. Det blir mycket spännande att se hur dessa nya betongsorter uppför sig i vårt laboratorium och hur vi kan förfina betongen, säger Mats Emborg.

Kontakt:

Mats Emborg, professor i byggmaterial vid Luleå tekniska universitet, mats.emborg@ltu.se
Martin Nilsson, professor i konstruktionsteknik vid Luleå tekniska universitet, martin.nilsson@ltu.se

Inlägget Så undviks sprickor i betong, direkt vid gjutningen dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Känselintryck från en konstgjord hand

Att förlora en kroppsdel kan få stor inverkan på både funktion och känsla, med så kallade fantomsensationer. Forskningen om proteser har dock gjort stora framsteg, och det är nu möjligt att återfå känsel på konstgjord väg, genom kirurgiskt implanterade elektroder. Arbetsterapeuten Ulrika Wijk har undersökt om det också går att skapa känselintryck från en konstgjord hand – utan kirurgiskt ingrepp.

– Vår kroppsupplevelse skapas aktivt i hjärnan precis som vår upplevelse av omvärlden. Hjärnans modell av kroppen stämmer däremot inte alltid överens med den fysiska kroppen. Har du förlorat en kroppsdel kan du fortsätta att uppleva känselintryck, så kallade fantomkänslor, trots att kroppsdelen inte längre finns. Detta kan vi utnyttja inom forskningen för att utveckla proteser som känns mer som en del av den egna kroppen, säger Ulrika Wijk, doktorand vid Lunds universitet och arbetsterapeut på handkirurgiska kliniken vid Skånes universitetssjukhus i Malmö och som nu lägger fram sin avhandling Towards a tactile artificial hand .

Utseendemässigt kan proteser ofta se verkliga ut, men känslan saknas. Phantom hand map (PHM) är ett slags känselkarta som finns på underarmen eller i ansiktet, och som väcker en fantomkänsla av beröring på den förlorade handen. Det vill säga nervimpulser på huden som representerar den förlorade handen i hjärnan. Det finns ofta en punkt för varje finger och PHM är ett vanligt fenomen hos personer som amputerats. Det kan bero på förändringar i armens nerver i kombination med plastiska förändringar i hjärnan (hur pass föränderlig och anpassningsbar hjärnan är) efter amputationen. Tidigare forskning har visat att PHM har en direkt koppling till den amputerade handens representation i hjärnan.

PHM är en känselkarta på underarmen (eller i ansiktet) där nervimpulser på huden väcker en fantomkänsla i hjärnan av beröring på den förlorade handen. Känselkartan kan se olika ut hos olika personer, det finns ofta en punkt för varje finger. Foto: Ulrika Wijk.

Simulera känslan av beröring

– Phantom hand map fungerar väldigt bra för att ge en intuitiv och direkt känselåterkoppling till hjärnan. Utan att göra några kirurgiska ingrepp kan vi använda individens känselkarta i en handprotes för att simulera känslan av beröring.

För att kunna vidareutveckla och genomföra metoder med känselåterkoppling i handproteser utan kirurgi har Ulrika Wijk undersökt protesanvändares upplevelser av känsel. I samarbete med ingenjörer vid Lunds tekniska högskola och ortopedingenjörer och tekniker på Aktiv ortopedteknik har forskarna tagit fram en prototyp av en handprotes som har en enkel mekanisk lösning. I fingerspetsarna finns små luftkuddar som genom slangar förflyttar trycket till luftkuddar placerade vid punkterna på användarens individuella känselkarta. På så sätt ger protesen vid beröring en direkt och naturlig känselåterkoppling till hjärnan.

Luftkuddar i protesens fingerspetsar förflyttar trycket genom slangar vid olika punkter på armen och på användarens känselkarta. Lufttrycket som uppstår vid beröring ger användaren en upplevelse av känsel i den förlorade handen. Foto: Ulrika Wijk

– Efter att ha använt protesen i hemmiljö i flera veckor visade de objektiva bedömningarna inte på förbättrad funktion med protesen. Däremot ökade upplevelsen av att protesen var mer kroppsegen vid den direkta känselåterkopplingen, vilket gav flera deltagare en känsla av helhet. Även om kontrollen av protesen inte förbättras kan upplevelsen av känsel bidra till att den används desto mer, och det har positiva effekter på hälsa och livskvalitet.

Annorlunda träning vid medfödd avsaknad av hand

Eftersom bara de med förvärvad amputation har en PHM, och inte personer med medfödd avsaknad av en hand, studerade Ulrika Wijk även om det går att lära hjärnan att koppla samman sensoriska stimuli på underarmen till specifika fingrar. Hon undersökte därför om det går att lära sig att associera beröring på förutbestämda punkter på underarmen med specifika fingrar. Deltagarna fick ett träningsprogram på två veckor med en taktil display kopplad till en dator för beröring i form av tryck, och deras associationsförmåga var mycket god även två veckor efter att de avslutat träningsprogrammet.

– Det innebär att det är möjligt att träna hjärnan och skapa ett slags känselkarta. Jag vill fortsätta att undersöka hur och när fantomfenomenet PHM uppkommer och testa olika sätt med känselåterkoppling i handproteser. På sikt kanske vi till och med kan hitta sätt som kompenserar för förlorad känsel vid nervskador, säger Ulrika Wijk.

Avhandlingen:

Towards a tactile artifical hand

Text: Tove Gilvad

Artikeln var först publicerad som nyhet från Lunds universitet

Inlägget Känselintryck från en konstgjord hand dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Posted in BMI

Barn och unga blir socialt jetlaggade av nattlig skärmaktivitet

Skärmtiden har ökat, och de nattliga meddelandena till vännerna gör att dygnsrytmen förskjuts osunt mycket om helgerna. Bland de barn som studerats syns också ett samband mellan mindre än sju timmars sömn per natt och övervikt såväl som sämre betyg.

Först var det effekten av att ha en ”tjock-tv” på rummet som forskarna undersökte. Nu, mer än tio år senare, har barnen blivit ungdomar som sover med mobilen bredvid kudden.

Pernilla Garmy är skolsköterska i botten, docent i omvårdnad vid Lunds universitet och biträdande professor i omvårdnad vid Högskolan Kristianstad. Hon leder forskningsprojektet ”Sömn, medievanor och livsstil hos ungdomar”. Redan 2008 började hon undersöka förhållandet till tv:n bland barn i Lunds kommun, 6-7 år gamla. I samband med rutinbesök hos skolsköterskan fick de då besvara frågan ”Har du tv på rummet?”

– Den frågan känns så gammal nu! Men då var det ju så; det var tjock-tv som gällde. Våra rekommendationer var att inte bära in den i barnens sovrum. Det var inte lika självklart att bära ut den igen så den riskerade att bli stående där, ständigt tillgänglig. Men sedan dess har skärmarna blivit små och mobila och följer med oss överallt, mellan rummen, säger Pernilla Garmy.

Smarta telefoner har ökat skärmtiden

Sedan Lundabarnen började högstadiet har de i forskningsunderlaget fått sällskap av barn och unga från ytterligare tre skånska kommuner. Skärmtiden har stadigt ökat sedan smarta mobiltelefoner gjorde entré i våra liv. Mer skärmtid och fler nattliga störningsmoment i form av sms och andra digitala meddelanden har påverkat ungdomarnas sömn.

Pernilla Garmy och hennes forskarkolleger har bland annat sett att de barn och unga som sover mindre än åtta timmar per natt upplever ett försämrat mående och oftare var trötta i skolan. De som fick mindre än sju timmar sömn per natt hade oftare övervikt och underkända betyg.

Medan 7,7 procent

Storpack ger matsvinn

Att välja portionsförpackat och mindre förpackningar är mer klimatsmart. Det visar en kartläggning av matsvinn hos svenska hushåll. Studien visar också att konsumenters osäkerhet kring datummärkning och hållbarhet hos livsmedel bidrar stort till att mat slängs i onödan.

– Förpackningar målas ofta upp som en stor miljöbov, men är nödvändiga för att transportera och skydda maten. Vi borde i stället fokusera på att förpacka maten så att mindre mat slängs då matsvinnet har större påverkan på klimatet, säger Helén Williams, docent i miljö- och energisystem och ansvarig för studien som genomförts av forskare vid Karlstads universitet och forskningsinstitutet RISE.

– Att uppmuntra till mer portionsförpackat, i en tid när många vill ta bort förpackningar helt, är kontroversiellt. Men forskning visar att livsmedel som förpackas bättre, exempelvis i mindre portioner, och kan ätas upp i större utsträckning är bättre för klimatet även om mer förpackningsmaterial används.

I en ny studie från CTF, Centrum för tjänsteforskning vid Karlstads universitet, har forskarna kartlagt matsvinn hos svenska hushåll. Syftet med studien var att få svar på varför konsumenterna slänger olika typer av livsmedel, och vilken roll förpackningen har för det uppkomna matsvinnet. Forskarna har kartlagt matsvinn, ända ner på produktnivå, med hjälp av 37 hushåll i Karlstad och Stockholm som under en veckas tid fick mäta sitt matavfall och föra dagbok samt delta i intervjuer.

Förpackningen styr konsumenters beteende

Resultatet visade att förpackningens utformning spelar större roll än vad tidigare forskning visat. Det finns många olika faktorer att ta hänsyn till då olika livsmedel har olika krav på skydd under transport och lagring och på grund av att konsumenters beteenden och prioriteringar kring hantering varierar.

– Utformningen var särskilt viktigt för mejerivaror, kött och fisk, bröd samt matvaror med lång hållbarhet. För mejerivaror orsakade förpackningens utformning nästan 70 procent av det uppkomna svinnet, och för kött- och fiskprodukter 50 procent, säger Helén Williams. Produkter med lång hållbarhet behöver uppmärksammas då när de öppnas förvandlas till en produkt med kort hållbarhet. Flera hushåll slängde exempelvis såser, tomatprodukter och oliver då förpackningen innehöll för stor mängd och osäkerheten kring hållbarheten var stor.

Storleken behöver anpassas och märkningen förbättras

Viktiga förpackningsfunktioner som behöver utvecklas, enligt forskarna, är att minska osäkerheten kring datummärkning och hållbarhet, samt anpassa fler förpackningar till konsumenternas behov så att de inte lockas att köpa mer mat än de hinner äta upp.

– 16 procent av maten slängdes för att datumet gått ut eller på grund av osäkerhet kring hållbarhet. 8 procent slängdes för att konsumenten inte kunnat förbruka allt innehåll då förpackningen var för stor. Dessutom relaterades ytterligare 21 procent av slängd mat till mat som blivit dålig i öppnad förpackning, vilket kan betyda att förpackningen varit för stor. 5 procent av matsvinnet var relaterat till förpackningar som var svåra att tömma, detta gällde främst mejerier, säger Helén Williams.

– Världens livsmedelsproduktion står i dag för en tredjedel av klimatpåverkan. Att utveckla förpackningar som gör att vi slänger mindre mat är nödvändigt för att vi ska kunna nå de globala klimatmålen och i detta arbete behöver livsmedels- och förpackningsbranschen ta ett större ansvar i att skapa en förståelse för konsumenternas behov och beteende, avslutar Helén Williams.

Vetenskaplig artikel:

Avoiding Food Becoming Waste in Households – The role of packaging in consumers’ practices across different food categories. Helén Williams, Annika Lindström, Jakob Trischler, Fredrik Wikström och Zane Rowe. Journal of Cleaner Production

Kontakt:

Helén Williams, docent i miljö- och energisystem, Karlstads universitet, helen.williams@kau.se

Inlägget Storpack ger matsvinn dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Posted in BMI

Bättre bedömning av rädslor för covid-19 räddar liv

En skala som bedömer rädslor för Covid-19 har utvecklats av ett internationellt forskarteam. Skalan används nu inom forskning i fler än 30 länder världen över. Förhoppningen är att den ska identifiera behov av stöd för den som drabbats av rädslor på grund av pandemin.

Amir Pakpour, professor i hälsopsykologi vid Qazvin University bor och verkar i Iran, och har varit affilierad till Hälsohögskolan vid Jönköping University sedan 2016. I början av februari 2020 samlade han en grupp av internationella forskare online för att påbörja ett intensivt arbete med att utveckla en skala som indikerar nivåer av rädsla för coronaviruset hos individer.

– En släkting till mig här i Iran, som var väldigt ung, gick bort efter att inte ha sökt vård i tid för en sjukdom orelaterad till Covid-19, på grund av rädsla för att vara på sjukhuset under pandemin. Då bestämde jag att jag var tvungen att göra något.

– Det har förekommit flera nyhetsrapporteringar om att folk i Iran dör till följd av felaktig information och spridning av falska nyheter. En fruktansvärd historia som rapporterades från Iran var att personer hade dött efter att ha druckit industrisprit. Detta efter att ha hört rykten om att alkoholkonsumtion skulle ge skydd mot viruset. Rädsla i kombination med felaktig information har alltså visat sig vara dödlig, säger han.

Verktyg för att hantera utbredd rädsla

Coronavirusets framfart har lett till rädsla, oro och ångest bland människor världen över. Den nya skalan, som kallas FCV-19S, har utvecklats som ett komplement till kliniska försök att behandla och förhindra spridningen av viruset.

– Tyvärr kan rädslan för viruset vara skadligare än den faktiska sjukdomen. Med ytterligare information om hur individer reagerar på hotet från Covid-19 kan vårdgivare utforma och utveckla lämpliga program för att hantera den utbredda rädslan. Därför har vi utvecklat denna bedömningsskala, som nu används av forskare i 30 länder och studier över hela världen, berättar Amir Pakpour.

Skalan utvecklades i flera steg, först genom en litteraturstudie där forskargruppen hittade 30 olika mått som bedömer rädsla i olika populationer och sjukdomar. Forskarna utvecklade sedan en skala med 10 frågor, där deltagarna får reagera på påstående såsom; Att tänka på Covid-19 gör mig obekväm och När jag tittar på nyheter och berättelser om Covid-19 i sociala medier blir jag nervös eller orolig.

– Deltagarna anger hur mycket de instämmer med påståendet med hjälp av en skala innehållande fem svarsalternativ, en så kallad ”Likert”-skala. Svaren går från ”Instämmer inte alls” till ”Instämmer helt” och sedan beräknas ett resultat baserat på svaren. Ju högre resultat, desto större är rädslan för Covid-19, säger Amir Pakpour.

Liknande metoder vid depression och ångest

I resultaten från den första studien gjord på personer i Iran fann forskargruppen att resultaten man fick med den här nya bedömningsskalan kunde jämföras med metoder som använts för att bedöma depression och ångest.

– Det är däremot inte helt klart om de resultat man får fram med hjälp av vår skala kan påvisa i vilken utsträckning individens rädsla leder till att de förändrar sitt beteende och vidtar Covid-19-förebyggande åtgärder, som till exempel tvätta händerna, social distansering med mera. Det framgår inte heller om deras rädsla beror på budskap från myndigheter som gjort att Covid-19 uppfattas som ett skrämmande hot, säger Amir Pakpour.

Han betonar vikten av att systematiskt bedöma och utvärdera rädslor hos individer i denna tid av kris.

– Om man inte känner till hur utbredd rädslan för Covid-19 är bland olika demografiska grupper är det svårt att veta om utbildning och förebyggande åtgärder behövs, samt hur och var man ska kommunicera, säger Amir Pakpour.

Rädsla kan ibland ha en positiv effekt

De första studierna där man använt FCV-19S skalan visar på några av de praktiska effekter som rädsla för Covid-19 kan ha. I en nyligen publicerad studie som utförts av Amir Pakpour och hans team på universitetsstudenter i Storbritannien indikerade resultaten att rädsla för Covid-19 kunde förknippas med förändrat beteende.

– Jag tror att rädsla till viss del kan bidra till att förändra människors attityder och beteenden. Ett uppfattat hot kan fungera som en motivationsfaktor för att utföra ett beteende som underlättar förebyggande av Covid-19.

– De här tidiga resultaten indikerar att individer verkar ta till förebyggande hälsobeteenden när de upplever ett allvarligt hot. När de uppfattar sig själva som mottagliga för viruset och finner risken för infektion mycket stor, tar de till förebyggande beteenden, såsom social distansering och att tvätta händerna ofta, säger Amir Pakpour.

Vetenskaplig artikel:

Fear of Covid-19 assessment scale. Development and Initial Validation.International Journal of Mental Health and Addiction

Inlägget Bättre bedömning av rädslor för covid-19 räddar liv dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Posted in BMI