Ny kunskap om världens mest sällsynta grundämne

Det radioaktiva grundämnet astat är ett av världens mest sällsynta ämnen. Nu har forskare från Göteborgs universitet lyckats skapa små mängder av ämnet – och kan studera dess kemiska egenskaper.

Det finns bara 70 mg astat i jordskorpan, så ämnet är extremt ovanligt. Men nu har forskare vid Göteborgs universitet lyckats tillverka negativa joner av astat i partikelacceleratorn på laboratoriet i CERN i Schweiz och därmed kunnat studera ämnet mera i detalj.

– Trots att vi får fram extremt små mängder kan vi nu fundamentalt belysa och beskriva hur astatatomen fungerar, säger Dag Hanstorp, professor i atomfysik vid Göteborgs universitet.

Sönderfaller snabbt

– Astat är inte bara sällsynt, utan också svårt att tillverka och behålla eftersom det sönderfaller fort, säger Julia Karls, doktorand vid institutionen för fysik, Göteborgs universitet och som är den som byggt den nya detektorn GANDALPH (Gothenburg ANion Detector for Affinity measurements by Laser) som användes vid mätningen i Genève.

I experiment har Dag Hanstorp och hans medarbetare, med hjälp av protonstrålen, skjutit sönder grundämnet thorium så att flera andra ämnen bildats. Ett av grundämnena är astat, som därefter har separerats från övriga ämnen och därmed kunnat studeras närmre.

– Vi har byggt upp en verksamhet på CERN med den nya detektorn där, som först testades på negativa joner av grundämnet jod för att se om den fungerade, och sedan gick vi vidare med astat, säger Dag Hanstorp.

Okänt om de kemiska egenskaperna

Eftersom ämnet astat är så sällsynt har forskarna hittills vetat väldigt lite om dess kemiska egenskaper.

Virtual reality blir viktig del i framtidens testkörningar

Virtual reality (VR) kan i framtiden bli ett viktigt komplement till testkörningar och körsimulatorer vid utprovningen av bilars säkerhetssystem. Men tekniken har brister och kan inte användas till vad som helst, visar ett forskningssamarbete från Linköpings universitet och VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut.

Allt mer avancerade säkerhetssystem i moderna bilar gör testningen och utprovningen både viktigare och mera komplex. Första steget i testningen är vanligen att göra simuleringar i mjukvara. Därefter provas hårdvaran i provkörningar på testbana och/eller tester i körsimulatorer. Metoderna har både för- och nackdelar.

Tester på provbana liknar verkligheten med riktiga bilar och ibland fysiska förare, men kan vara komplicerade att iscensätta och i värsta fall innebära risker för de inblandade. Testerna tar också ofta lång tid att förbereda och är dyra. Körsimulatorer kan användas för komplexa försök i säker miljö, men är å andra sidan mycket dyra och medför ofta oönskade bieffekter som åksjuka.

Testkörning med VR-headset på VTI:s testbana i Linköping. Foto: VTI

I doktorsavhandlingen Driving in Virtual Reality: Requirements for automotive research and development undersöker Björn Blissing, forskningsingenjör på VTI, en tredje metod: Virtual reality.

En rad tester har genomförts där förare på en testbana kör en bil som vanligt men utrustad med ett VR-headset. Tekniken gör det möjligt att simulera ett brett spektrum av trafiksituationer och säkerhetsproblem.

Björn Blissing inledde arbetet med avhandlingen 2013, när den senaste generationen av VR-tekniken fortfarande var i sin linda.

– De första åren hade jag direktkontakt med många av de entusiaster och startupföretag som utvecklade olika VR-glasögon. Vi byggde till och med egna prototyper. Men idag leds utvecklingen av de större företag och det vräks in pengar, inte minst för applikationer till spelindustrin, säger Björn Blissing som också privat gillar att spela dataspel med VR.

Ska likna verkligheten

En huvudfråga i forskningen är hur väl förarens respons i körning i VR stämmer överens med körning under verkliga förhållanden. Med andra ord hur exakta VR-försöken kan bli och därmed hur användbara resultaten är. Ett par av många experiment har gått ut på att jämföra förarens uppfattning om hastighet och avstånd med och utan VR-headset.
I ett försök fick testförare, utan att titta på hastighetsmätaren, uppskatta en fart av 40 kilometer i timmen. I ett annat försök mättes avståndet på vilket de kunde urskilja olika vägskyltar.

– För hastigheten var det inga större skillnader med eller utan VR. När det gäller synbarheten är den dock betydligt sämre i VR, helt enkelt beroende på lägre upplösning. Där är det fortfarande ganska långt kvar till verkligheten. Samtidigt är ny teknologi på gång som kommer att vara avsevärt bättre, säger Björn Blissing.

Dagens VR-glasögon gör det också svårt med att visa objekt på olika avstånd. Bildskärmen i VR-glasögonen ligger på ett fast avstånd, vilket lurar hjärnans djupseende. Att genomföra uppgifter som skiftar fokusavstånd mellan nära och långt borta kan därför leda till trötta ögon och i värsta fall åksjuka.

Kan minska åksjuka

På plussidan blir svängar i VR mer verklighetstrogna än i körsimulatorer, där förare ofta har en tendens att köra lite yvigt och ta ut svängarna onödigt mycket. Problemen med åksjuka, som kan vara ganska stora i körsimulatorer, verkar också vara mindre i VR.

– Det är i alla fall en tendens som vi ser, säger Björn Blissing som vill vara försiktig och påpekar att det inte är några definitiva resultat.

Sammantaget innebär resultaten att VR-körning kan bli en viktig del av framtidens testning av bilarnas säkerhetssystem. Men inte ensamt.

– Jag ser det som en viktig del i verktygslådan, en mellannivå mellan simulator och körbana. Det kommer inte att ersätta traditionell testning, men däremot ett antal olika test som i dag utförs på andra sätt. Det blir helt enkelt ytterligare en metod.
Vad ser du som den största fördelen med VR-körning?

– Att det passar för test med förare i mycket komplexa miljöer, där många aktörer ska samverka. Det blir väldigt komplicerat och svårt utan VR, så där måste man nästan in i en sådan miljö.

Enligt Björn Blissing står tekniken för närvarande precis på gränsen mellan forskning och praktisk användning. Till exempel Volvo Cars, som också varit projektpartner, har långt gångna planer på att börja använda tekniken.

Avhandling:

Driving in Virtual Reality: Requirements for automotive research and development

Kontakt:

Björn Blissing, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling (IEI) Maskinkonstruktion (MASKIN), bjorn.blissing@liu.se

Artikeln var först publicerad på Linköpings universitets webb.

Inlägget Virtual reality blir viktig del i framtidens testkörningar dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Svårt driva skadeståndsmål vid immateriella intrång

Även omständigheter som inte är direkt kopplade till själva skadan kan vara relevanta när skadestånd vid olagligt spridande av upphovsrättsskyddat och andra immateriella intrång ska fastställas. Principer om skadestånd och processrätt ska fungera som komplement, inte ersätta lagarnas och direktivens särskilda bestämmelser om vad som avgör nivån på ersättningen och vilka omständigheter som ska vägas in. Det är en av slutsatserna i en ny avhandling från Uppsala universitet.

Skadestånd är den enda möjligheten för upphovspersoner, varumärkesinnehavare, uppfinnare och mönsterrättshavare, att få ersättning efter ett intrång. Trots det har det visat sig vara svårt att driva processer om immaterialrättsliga skadestånd.

Problemen har blivit tydligare bland annat genom de uppmärksammade upphovsrättsliga målen mot Pirate Bay och Dreamfilm. I förstnämnda målet var det svårt att visa på vilken skada som skett men det fanns även oklarheter om vilka juridiska principer som skulle vägas in och hur dessa skulle tolkas när ersättningen bestämdes. I Dreamfilmmålet var problemet om begreppet ”skälig ersättning för utnyttjandet” skulle tolkas utifrån rättighetshavarens perspektiv eller utifrån en annan måttstock.

Svårt bedöma samband och skadans storlek

– Att visa att en immateriell rättighet eller rättighetsinnehavare har drabbats av en skada är ofta väldigt svårt. En till synes enkel sak som att bedöma om det finns ett samband mellan intrånget och den påstådda skadan kan vara problematiskt. Det finns också många frågetecken kring hur man bör göra för att fastställa skadans storlek. En immateriell rättighet kan inte gå sönder på samma sätt som ett fysiskt föremål och det skapar större juridiska utmaningar än man kan tro, säger David Johansson, som är doktorand vid juridiska institutionen vid Uppsala universitet.

I sin avhandling har han kartlagt hur svenska domstolar har dömt i den här typen av mål under främst de senaste årtiondena. Han har även bland annat gått igenom förarbeten till de lagar som reglerar immateriella intrång. Dessutom har han tittat på hur EU-domstolen hanterat den här sortens skadeståndsfrågor.

Skadestånd bör motsvara mer än den faktiska skadan

Utifrån den svenska lagstiftningen och EU:s så kallade civilrättsliga sanktionsdirektiv, som reglerar sanktioner vid överträdelser, har David Johansson undersökt flera metoder för att fastställa immaterialrättsliga skadestånd. Han har också gjort analyser av hur de allmänna skadestånds- och processrättsliga principerna kan tillämpas när ersättningen bestäms. Dessa principerna används vid de flesta skadeståndsmål.

– Det går att tänka på skadestånd på två olika sätt. Å ena sidan kan man tänka på skadestånd som att det alltid bara ska motsvara den faktiska, verkliga, skadan som har uppkommit till följd av intrånget. Å andra sidan kan man tänka på skadestånd som att det kan och ska vara något mer än så, och fastställandet av ersättningen kommer då att kunna fokusera på fler aspekter än orsakssamband och generell bevislättnad. Det är det senare perspektivet jag förespråkar i min avhandling, säger David Johansson.

När domstolar utdömer immateriella skadestånd brukar de som regel uppskatta hur stor skada intrånget orsakat den drabbade jämfört med om intrånget inte hade skett. En risk med det tillvägagångssättet är, enligt avhandlingen, att det då är lätt på att tappa helheten och bara koncentrera sig på en enda fråga, som huruvida intrånget har ha en direkt koppling till skadan. En annan svårighet som David lyfter fram vid beslut om skadestånd är konsekvenserna av så kallad bevislättnad där kraven på bevis sänks.

Räkna in omständigheter som inte är direkt kopplade

I avhandlingen föreslås därför att skadestånd alltid ska fastställas utifrån ett helhetsgrepp. Skadestånds- och processrättsliga principer om orsakssamband och bevislättnad ska fungera som komplement till de särskilda bestämmelserna i lagarna och direktivet om immaterialrättsliga skadestånd, inte ersätta dem. I och med att bestämmelserna är brett formulerade och tillåtande ger de stort utrymme för att bestämma nivån på ersättningen, även när det är svårt att genomföra en renodlad skadeberäkning.

När ett skadestånd fastställs kan även omständigheter som inte är direkt kopplade till själva skadan tas med i beräkningarna.

– För att nämna ett par exempel ska rättighetshavarens intresse av att intrång inte begås samt intrångsgörarens vinst vägas in i bedömningen, men det är inte givet på vilket sätt de faktorerna ska påverka ersättningens storlek. Det skapar ett spännande förhållande mellan tanken om att räkna fram den verkliga skadan och intresset av att bestämma en ersättningsnivå där hänsyn även tas till andra omständigheter, säger David Johansson.

Avhandling:

Skada och ersättning vid immaterialrättsliga intrång

Kontakt:

David Johansson, doktor vid juridiska institutionen vid Uppsala universitet, david.johansson@jur.uu.se

Fakta om det civilrättsliga sanktionsdirektivet:

Direktiv från Europaparlamentet och rådet för att säkerställa skyddet av immateriella rättigheter och förordnar vilka sanktioner som kan användas vid immateriella intrång. I Sverige är direktivets bestämmelser numera införlivade i svensk lag, bland annat i IPRED-lagen, som även kommit att kallas fildelningslagen, och de olika immaterialrättsliga lagarna.

Inlägget Svårt driva skadeståndsmål vid immateriella intrång dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Design för pingviner ökar förståelsen för relationen mellan människa och djur

Lekfulla pingviner vinner över katter i digitala spel. Det vet designforskaren Michelle Westerlaken som designar för djur. Men hon har också förstått vikten av att inkludera djuren i designprocessen. Det ökar förståelsen för relationen mellan människa och djur.

– Det är när vi möter djur i olika sammanhang som vi får möjlighet att fundera på hur vi bäst lever tillsammans, säger Michelle Westerlaken, vid Malmö universitet.

Hennes avhandlingen bygger på teorin kring speciesism, diskriminering baserad på arttillhörighet, vilket hon kombinerar med sin designforskning.

Ojämlika möten

Motsatsen till ”speciesism” är, menar Michelle Westerlaken, ”flerartsvärldar” (”multispecies worlds”), och med sin avhandling utforskar hon hur detta kan se ut. Speciesism finns överallt, menar Michelle, i hur du möter ditt husdjur eller andra djur, och i hur djur utnyttjas inom såväl konsumtion och nöje som forskning.

– Vi måste prova oss fram för att utforska begreppet och se vilka världar som är möjliga. Jag är intresserad av att berätta historier om människor och djur som lever tillsammans. Här finns det små stunder av något annorlunda. Jag ser min avhandling som en del av ett större försök att skapa sprickor i vårt speciesistiska status quo, säger Michelle Westerlaken.

Lekfulla pingviner

Innan Michelle Westerlaken påbörjade sitt avhandlingsarbete designade hon för olika djur, bland annat ett datorspel för katter och robotleksaker för hundar. Hon märkte snabbt att den typen av projekt ofta är fokuserade på människors mål, och inte med tanke på djuren. Katter bryr sig inte om ”high score”, och digitala leksaker kan göra dem frustrerade. Michelle Westerlaken började förstå vikten av att inkludera djuren i sina designprocesser.

Strax därefter kom hon i kontakt med en djurpark i USA, vars pingviner uppskattade att spela olika digitala kattspel. Hon blev inbjuden dit och tog med sig sina prototyper. Väl på plats såg hon att pingvinerna var bättre på spelen än katterna.

Hon lärde sig också att de lekfulla pingvinerna uppskattade att besöka uttrarna på andra sidan akvariet, klättra upp i människors knä för att vila, tugga på deras skor, och att de är rätt snackiga. Men hon fokuserade på hur pingvinerna interagerade med prototyperna – som hon hoppades att de skulle gilla. Det hon sedan märkte när hon gick igenom sitt material var att pingvinerna ofta var upptagna med andra saker.

Design utifrån faktiskt intresse

– De gjorde andra saker, för att de ville det. Och om pingvinerna gör något där borta, borde jag ju gå dit. När vi pratar om multispeciesistiska världar borde vi titta på vad djuren som vi interagerar med faktiskt gör, säger Michelle Westerlaken.

– När djuren överraskar dig, det är då du ska vara uppmärksam. Samma princip gäller när vi designar för människor, säger Michelle Westerlaken.

Lek intresserar Michelle Westerlaken:

– Lek är en superintressant situation för människor och djur. I leken överger vi den specisitiska normen och leken existerar endast när båda individerna är med på det.

Avhandling:

Imagining Multispecies Worlds

Kontakt:

Michelle Westerlaken, doktorand vid Malmö universitet, michelle.westerlaken@mau.se

Inlägget Design för pingviner ökar förståelsen för relationen mellan människa och djur dök först upp på forskning.se.

Läs mer

Ett varmare Arktis ökar konkurrensen om pollinatörer

De attraktivaste växtarterna – som fjällsippa – får flest besök av pollinatörer, och då får andra växter som blommar samtidigt färre. Forskare vid bland annat SLU avslöjar nu att högre temperaturer leder till att fler växtarter blommar samtidigt inom en kortare period. Då ökar konkurrensen mellan olika växtarter.

Pollinatörer är lika viktiga för växter i Arktis som längre söderut, och när det finns många blommor måste växterna tävla om insekternas gunst.

– De flesta blommande växter är beroende av insekternas tjänster. Det är därför viktigt för växter att tajma sin blomning till en period då så många pollinatörer som möjligt finns tillgängliga. Å andra sidan konkurrerar växtarter med varandra om att bli pollinerade. Således kan de växtarter som blommar samtidigt påverka varandras pollineringsframgång, säger Mikko Tiusanen, som har lett studien och arbetar vid Helsingfors universitet.

Temperatur styr blomningen

En av de viktigaste miljöfaktorer som påverkar tidpunkten för blomningen är temperaturen. När klimatet förändras börjar olika växtarters blomningstider överlappa mer med varandra, och det påverkar konkurrensen mellan växterna om pollinatörer.

Forskare vid SLU och Helsingfors universitet har studerat förhållandet mellan växter och pollinatörer på nordöstra Grönland, där temperaturerna har stigit ännu snabbare än i resten av världen. Den vanligaste blommande växten i området är fjällsippan, som är vitt utbredd och allmän över Arktis. Till formen är fjällsippan en öppen, vit skål med nektar. Den är därmed oemotståndlig för de flesta sorters pollinatörer.

Fjällsippan populärast

– I våra jämförelser visade det sig att fjällsippan var mycket mer populär än andra växtarter. Därför lockar den till sig pollinatörernas tjänster på bekostnad av andra växtarter som blommar samtidigt, säger Mikko Tiusanen.

Genom att studera tidpunkten för olika växtarters blomning under olika förhållanden, kunde forskarna konstatera att högre temperaturer förkortade olika växtarters blomningstid. I synnerhet tidigarelades blomningen hos fjällglim i förhållande till blomningen hos fjällsippan. Konkurrensen mellan dessa arter syntes direkt i mängden pollen som insekterna bär med sig från respektive art: ju fler fjällsippor det blommade i närheten, desto färre insekter bar pollen från fjällglim.

Fjällsippa. Bild: Mikko Tiusanen

Den globala uppvärmningen kommer alltså att kunna påverka konkurrensen mellan växter när det gäller pollinatörer. Om blomningen hos en växtart börjar överlappa mer med en mer attraktiv växtarts blomning, kan det försämra den mindre attraktiva växtens pollinering och i längden minska dess chanser att överleva. Detta utgör sannolikt ett hot särskilt mot sällsynta blomarter, och blommor som är mindre attraktiva för insekter.

Studier under tio somrar

Studien är resultaten av mer än tio somrars arbete i arktiska regioner, gjord av forskargruppen Spatial Foodweb Ecology Group, verksam vid Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, i Uppsala och vid Helsingfors universitet.

– För mig representerar Arktis ett forskningslaboratorium som hjälper oss att förstå klimatförändringar över hela planeten, säger professor Tomas Roslin från SLU, som leder forskargruppen.

Klimatet förändras ungefär dubbelt så snabbt som genomsnittet på jorden, så det som sker där idag kan senare upprepas i resten av världen. Samtidigt gör den relativa artfattigdomen i Arktis att det är enklare att hålla koll på den växelverkan som finns mellan enskilda arter här än på andra håll.

– Men de vetenskapliga argumenten utgör bara en del av regionens dragningskraft. Nordöstra Grönland är helt enkelt ett av de vackraste områdena i världen, och samtidigt ett av de största obebodda områdena på vår planet. När du studerar insekter här kan du samtidigt stöta på till exempel en isbjörn. En sådan kombination håller forskaren pigg och nyter.

Vetenskaplig artikel:

Heated rivalries: Phenological variation modifies competition for pollinators among arctic plants. (Tiusanen, M., Kankaanpää, T., Schmidt, N.M. & Roslin, T.) Global Change Biology.