VILLUM Experiment millioner til seks NBI-forskere – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Navnligt Navne > Navnligt Navne 2018 > VILLUM Experiment mill...

11. september 2018

VILLUM Experiment millioner til seks NBI-forskere

VILLUM Experiment bevillinger:

Seks forskere fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet har fået knap 11 millioner kroner i bevillinger fra Villum Fonden, der skal bruges til projekter eller ideer, der er alt andet end mainstream. Man er nødt til at prøve noget nyt for at flytte grænserne for vores viden og kunnen, og det er nøjagtig dét Villum Experiment tildelingerne er beregnet til.

Jan Thomsen, institutleder på NBI udtaler, ’at Villum Experiment programmet sigter mod radikale og nytænkende ideer, hvor bedømmelses samt review process er radikalt ændret i forhold til den sædvanlige fremgangsmåde. Ud af omkring 400 Villum Experiment ansøgninger, blev kun ca. 50 projekter tildelt midler - heraf seks til forskere på Niels Bohr Institutet’. 

Han fortsætter: ’Vi rigtig stolte af at kunne trække seks spændende projekter hjem i år, og det understreger en høj grad af iderighed kombineret med en faglig tyngde blandt forskerne på Niels Bohr Institutet. De 6 projekter spænder fagligt meget bredt, fra undersøgelser knyttet til det grønlandske indlandsis til kvante-gravitation, og vidner om en bred vifte af faglige styrker på instituttet’.

Læs mere her: 53 dristige idéer får støtte fra VILLUM FONDEN >>

Martin Cramer Pedersen ( 1.427.427 kr. )

Geometrisk analyse af hyperbolske overfladestrukturer fra molekylære simulationer

Den seneste udvikling i computerbaseret geometri og kombinatorisk gruppe teori, har åbnet muligheder for kortlægning af krumme overflader i både euklidisk rum (bredde-højde-dybde) og det hyperbolske plan. Nogle af mulighederne kunne være beskrivelsen af strukturerne i sommerfugles vingeskæl, krystallisering af membranproteiner i kubiske lipidfaser og komplicerede blok-co-polymer strukturer.

Dette projekts tilgang åbner for en række muligheder i faststoffysikken, måske mest bemærkelsesværdigt analysen af strukturer og mønstre på krumme overflader. Metoden er at ”udpakke” dem til det hyperbolske plan. Udviklingen af nye metoder indenfor molekylære simulationer, som går via det hyperbolske plan og derefter kortlægges tilbage til euklidisk rum ligger også indenfor projektets sigte.

Markus Jochum (1.903.000 kr. )

Et dyk i det ukendte: Observationer af havturbulens

De randbetingelser der er gældende, når vand møder en solid grænse, er velkendte for de forhold, der gælder i en vandtank. Men teorier om oceanernes eller den geofysiske fluid dynamik generelt, tager ikke enkelte molekylers bevægelser i betragtning. I stedet koncentrerer man sig om væske- eller luftmasser, og grænsebetingelserne  bliver dermed  mere uklare. Almindeligvis benytter man data fra eksperimenter foretaget i fx en vandtank, eller man benytter data fra computersimulationer, når man forsøger sig med beregninger på den store skala.

I dette projekt undersøger vi de faktiske forhold i en fjord, så det er muligt at danne et mere realistisk billede af, hvordan stærkt turbulent cirkulation påvirkes af de stejle sidevægge i fjorden. Observationer og data fra projektet kan dermed senere blive implementeret i en global oceanmodel.

Vasileios Gkinis ( 1.995.084 kr. )

Udredning af palæoklimatiske forviklinger vha. lasere

Projektets mål er at afkode komplicerede og formodet tabte data fra fortidens klima, målt fra bunden af den grønlandske iskappe. Det indebærer udviklingen af en ny, banebrydende analytisk metode for polare iskerner, så det bliver muligt at udrede den forviklede stratigrafi i boringerne – at årstidslagene i isen er blevet blandet sammen. Det forsøger man at afhjælpe, bl.a ved hjælp af målinger af vandisotoper i den polare is, som er boret ud af iskappen i GRIP projektet.

Isen stammer muligvis fra den næstsidste istid, som sluttede for ca. 128.000 år siden. Iskerneboringerne udsættes for en kombination af UV laserlys og IR Cavity Ring Down Spectroscopy, så man kan finde ud af, hvor lagene i isboringerne ligger.

Christine Hvidberg (1.992.775 kr. )

Robotkøretøjer til udforskning af iskappeændringer i Grønland

Grønlands indlandsis mister masse i disse år. Massetabet foregår primært fra randområderne, mens de udstrakte indre områder, som udgør omkring 80 % af det totale areal, har været stabile eller vokset lidt. Direkte observationer er sparsomme i disse barske og svært tilgængelige områder på trods af, at de er kritiske for fortolkning af satellitobservationer og validering af klimamodeller.

Vores vision med projektet er at udvikle en serie selvstyrende robotkøretøjer til at udforske Grønlands indlandsis kontinuerligt, også om vinteren, hvor satellitobservationer er begrænsede igennem polarnatten. Det vil kraftigt forøge mængden af in-situ observationer fra disse områder, og dermed øge vores viden om, hvordan iskapper reagerer på klimaforandringer og deres bidrag til fremtidige hav-niveau ændringer.

Projektet involverer forskere, ingeniører og studerende, og beløbet vil blive brugt til at ansætte en ingeniør samt indkøb af udstyr.

Niels Obers (1.814.002 kr. )

Det 7. hjørne af terningen af fysiske teorier: En ny vej mod kvantegravitation

Et område, der ofte overses i landskabet af fysiske teorier, er den nonrelativistiske gravitation eller tyngdekraft – som er en del af relativitetsteorien, som endnu ikke er fuldt forstået. I modsætning til hvad der almindeligvis antages, ser det ud til, at teorien om nonrelativistisk gravitation indeholder væsentligt mere end blot Newtonsk gravitation. Samtidig forventes det, at foreningen mellem nonrelativistisk gravitation og kvantemekanik, dvs. kvante-nonrelativistisk gravitation, er meget enklere end sin relativistiske modpart, på samme måde som kvantemekanik er enklere end kvantefeltteori.

Projektet her sigter derfor mod at undersøge dette ukendte område af klassisk- og kvante-nonrelativistisk gravitation og relatere det til de førende beskrivelser af kvantegravitation, nemlig strengteori og holografi. Et godt eksempel på en forventet anvendelse kunne være at finde bedre forklaringer på fænomener relateret til sorte huller – hvor man er nødt til at gå ud over Einsteins relativitetsteori for at opnå en komplet forståelse. Vi forventer, at dette arbejde vil åbne for helt nye måder at forstå kvantegravitation, kvantebeskrivelsen af sorte huller og, mere generelt, rumtid.

James Avery (1.697.606 kr.)

Foldning af Kulstof: Matematisk Origami for Molekyler

Fullerener er en stor teoretisk klasse af kulstofmolekyler, som danner lukkede polyeder i mange former. Indtil nu er det kun lykkedes at syntetisere ganske få typer, f.eks. C60 "Buckyball" og nanotuber, men disse har allerede skabt revolutionerende materialer, brugt til solceller, medicin, energilagring, kunstige muskler, og meget andet.

Desværre er langt de fleste teoretiske fullerenestrukturer for ustabile til at eksistere i virkeligheden, og der er alt for mange til at man kan finde dem, man potentielt kan skabe i et laboratorium. Der er 132.247.999.328 måder at sammensætte et C400-fullerenemolekyle: en systematisk kvantekemisk analyse ville tage millioner af beregningsår med nuværende metoder.

I dette projekt vil jeg udvikle nye matematiske metoder til at analysere fullerener mange størrelsesordener hurtigere. Ideen er at løse bølgeligninger direkte på særlige ikke-Euklidiske overfladegeometrier, som jeg udleder grafteoretisk på få mikrosekunder. Målet er beregningsmetoder, som gør det muligt at gennemlede de mange millioner teoretiske strukturer og finde dem, som potentielt kan syntetiseres, og som har interessante kemiske og fysiske egenskaber.

Ved brug af samme formalisme vil jeg udvikle metoder til at udregne plane molekyler, som ved selvorganisering folder sig sammen til en ønsket fullerenestruktur. Målet er at kunne udregne mulige opskrifter til synteseveje.