Materialstrukturer genom mikroskop och statistik

Forskningsprojekt, 2014 – 2019

Material med nya, unika, oförutsedda och optimerade egenskaper leder till enorma framsteg till exempel inom hälsa, energi, transport och livsmedelsindustrin. I detta projekt kommer vi att analysera och modellera mjuka materialstrukturer för att studera struktur-masstransport relationer som har stor betydelse för den svenska läkemedels-, sårvårds-, och hygienproduktsindustrin. Mikroskopi kombinerat med kvantitativ bildbehandling ger ett kraftfullt verktyg för att analysera mikrostruktur av material. Stokastiska modeller för mikrostrukturen kan användas för att studera beroendet mellan geometrin och egenskaperna hos ett material. Vi kommer att utveckla nya statistiska verktyg för att konstruera material med skräddarsydda masstransport egenskaper. Eftersom storleksfördelning av de största porerna, perkolation genom materialstrukturen och konnektivitet av klustrar av de största porerna spelar en mycket viktig roll i masstransport, kommer vi att utveckla verktyg som bygger på extremvärdesteori och konstruera nya spatiala och spatio-temporala modeller för mikrostrukturen hos material. Genom att använda sådana modeller kommer vi att kunna kombinera experimentell karakterisering av en 3D-struktur och masstransport egenskaper med systematiska datorsimuleringar av 3D-strukturer. Denna kunskap kommer att användas inom design av mjuka material med optimerade egenskaper. Projektet kommer att utföras i samarbete med Chalmers SuMo Biomaterials Centre och dess industriella partner.