35
1 b b y y D D e e n n i i m m j j e e a a n n s s E E n n l l y y s s f f r r e e m mt t i i d d e e n n s s o o m m a a r r k k i i t t e e k k t t C C a a r r l l s s b b e e r r g g Bryg din øl hos os! Mars Curiosity Sundhed Kampen mod kræft Naturvidenskab En tur i botanisk have

Chemistry by design

Embed Size (px)

DESCRIPTION

3.z magasin

Citation preview

Page 1: Chemistry by design

1

bbyy

DDeenniimm jjeeaannss

EEnn llyyss ffrreemmttiiddeenn ssoomm

aarrkkiitteekktt

CCaarrllssbbeerrgg

BBrryygg ddiinn øøll hhooss ooss!!

MMaarrss

CCuurriioossiittyy

SSuunnddhheedd

KKaammppeenn mmoodd kkrrææfftt

NNaattuurrvviiddeennsskkaabb

EEnn ttuurr ii bboottaanniisskk hhaavvee

Page 2: Chemistry by design

2

INDHOLD 4

5

6-8

8-11

14-15

16

17

18

19

20-21

24

25

26

27

28-29

30-31

32-33

Leder

Lav dosis - høj effekt?

Det perfekte juletræ

Vores olie slipper op!

GEA Niro - en virksomhed i udvikling

Rundvisning på Carlsberg

Ølbrygning

Toldfrit område

Himmelstigen

VM Bjerget - verdens bedste boligbyggeri

Dagens grin

Christiansborgs slot

Århus Universitetspark

Medicisk Museion

Spis broccoli

Modeomvæltningens nutid

Optisk kommunikation er vores dagligdag

Page 4: Chemistry by design

4

Leder – Vi er i et kapløb med tiden

Anne Cathrine Nielsen (redaktionen), bioteknologi

Vi har alle en tanke om den udvikling der sker

dag for dag. Uanset om vi kan lide det eller ej,

så er teknologien både tidløs og uundværlig.

Der vil altid være fokus på, hvad man kan gøre

bedre, billigere og ikke mindst mere miljøven-

ligt. Dette er vigtigt at tænke over, hvis verden

skal overleve både på det menneskelige plan,

men også på verdensplan.

København er et eksempel på en hovedstad,

der er i fuld gang med, at udvikle sig fra det

mest miljøvenlige bioethanol til byens øjne, der

kigger på nye og moderne bygninger, hvis ma-

terialer og udformninger er et gennemtænkt

stykke arbejde. Det er et bredt spektrum, som

koster mange penge, men som er så vigtig for

vores planet og ikke mindst os selv som indivi-

der. Vi er nødt til, at tænke miljø og sundhed

som en helhed over vores eget bedste. Miljøet

afspejler vores sundhed og med det i vores

tanker, så burde vi måske tænke lidt mere over,

hvordan vi lever.

Men hvad er sundhed? Vi skal spise rigtig og

dyrke meget motion, men når vi tager en løbe-

tur indånder vi giftigt bilos og det vi spiser er

belagt med miljøgifte. Dette er et faktum af, at

vi bliver nødt til, at tænke kreativt, hvis vores

befolkning ikke skal ende op med en sygdom

som kræft eller lignende. Derfor er teknologien

uhyre vigtig for os. Udover dette skal vi helst

kunne udnytte mere energi end der bliver

brugt. Om det så er teknikken bag ølbrygning

eller teknikken til, at udvinde bioethanol eller

andre materialer, så skal vi have et overskud af

energi, som kan give en bæredygtig og samtidig

en miljørigtig fremtid. Energi er og bliver noget

af det mest omtalte i vore dage og derfor er alle

nye teknikker en stor frembrusende teknologi,

som vil kunne ændre vores miljø. Når vi så i

fremtiden får udnyttet vores nye teknikker vil

det kunne påvirke den sygdomsramte del af

vores befolkning, som er ramt af kræft.

Når det så er sagt, så kræver det en stor øko-

nomisk bevidsthed, men som på længere sigt

vil kunne betale sig og ikke mindst vil kunne

hjælpe hele verden med, at gå en bæredygtig

fremtid i møde. Hvis vores sundhed på den

måde kan blive bedre, vil vi helt klart også

kunne spare penge på det område. Arbejds-

pladser har brug for stabil arbejdskraft og der-

for er det så vigtigt, at vi kan udnytte arbejds-

kraft bedst muligt. På netop det plan har udvik-

lingen også taget et stort skridt. Der er skabt

nye teknologier i form af robotter, som hjælper

os til at yde det bedste vi kan. På den måde

begynder fremtiden at tage form, selvom vi slet

ikke er færdige med at udvikle, og det er her,

hvor vi kommer ind i billedet. Vi er næste gene-

rations fremtid. Det er os der skal drive bære-

dygtigheden og sørge for, at udvikle ny tekno-

logi, som en forudsætning for, at vores planet

vil kunne overleve i bedste velgående. Vi må

beskytte vores natur og vores dyr og os selv.

Den eneste vej til en succesrig bæredygtig

fremtid er udvikling og teknologi.

Page 5: Chemistry by design

5

Lav dosis – høj effekt?

Kristine Strunge, bioteknologi

Vi har i dag den opfattelse, at hormonforstyr-

rende stoffers koncentration er lige proportio-

nel med effekten. Det vil sige, at man har troet

ind til for nylig, at jo lavere dosis, jo lavere ef-

fekt, og omvendt, med høje koncentrationer.

Sådan er det ikke nødvendigvis. Vi er muligvis

på vej mod et paradigmeskifte inden for opfat-

telsen af hormonforstyrrende stoffer. Et para-

digmeskifte, hvor paradigmet som handler om

monotone dosis-responskurver falder til jor-

den. Man har nemlig opdaget op til flere spek-

takulære ting omkring hormonforstyrrende

stoffer og kombinationerne af forskellige hor-

moner. Laura Vandenberg, hormonforsker ved

Tufts Universitet i Amerika, har skrevet en

rapport om mere end 100 forsøg med hormon-

forstyrrende stoffer, hvor det er dokumenteret,

at der ikke nødvendigvis er en sammenhæng

mellem dosis og effekt – især ikke i de små

koncentrationer. Rapporten, der er døbt Van-

denbergrapporten, har sat gang i det, at vi mu-

ligvis er på vej mod et paradigmeskifte.

Ikke nok med at det er dokumenteret, at der

ikke nødvendigvis er en sammenhæng mellem

dosis og effekt, er det også dokumenteret, at

den såkaldte cocktaileffekt kan ske. Cocktailef-

fekten, kan både ske således at kombinationen

af de forskellige hormoner adderes og effekten

bliver summen af de forskellige hormoners

effekt. Derudover kan der også ske en synerge-

tisk effekt, hvor hormonernes samlede effekt

bliver større, end hvis man bare havde adderet

hormonernes effekt. Dette er farligt, ikke

mindst fordi at det ikke kun sker med synteti-

ske hormoner, som f.eks. er i plastik eller kos-

metik, men også kan ske i samspillet mellem

syntetiske og naturlige hormoner i kroppen.

Det er fint, at det nu er dokumenteret at hor-

monforstyrrende stoffer er endnu farligere end

hidtil troet, da man jo godt har kendt til risiko-

en ved brug af stofferne, men man har brugt

mængder så små, at man har regnet med at det

ikke har været skadeligt. Det viser det sig nu, at

det kan være skadeligt, så derfor burde lovgiv-

ningen på dette punkt strammes. Som det ser

ud i dag, er der ingen definition på, hvad et

hormonforstyrrende stof er, men man ved at

stoffer som Bisphenol A og ftalater er hormon-

forstyrrende. Når et stof er hormonforstyrren-

de vil det sige, at det kan fungere på samme

måde som kroppens hormoner, eller påvirker

niveauet af naturlige hormoner i kroppen. De

er derfor skadelige og kan f.eks. medføre køns-

relaterede kræftsygdomme. Når der skal lovgi-

ves på området, som EU’s kemikalieudvalg,

REACH, vil gøre i første halvdel af 2013, er det

meget vigtigt, at der ikke bliver sat en nedre

grænseværdi. Det er det, fordi at selv meget

små mængder af hormonforstyrrende stoffer

kan vise sig, at være skadeligt, da kroppens

hormonsystem selv arbejder med meget små

mængder, og derfor er let påvirkelig af hor-

monlignende stoffer. Der skal også lovgives på

området omkring testning af hormonforstyr-

rende stoffer. Som det ser ud i dag, er der ikke

opstillet nogle specifikke kriterier for, hvordan

man kan teste om det stof er hormonforstyr-

rende. Det er normalt kun at teste for dødelig

og leverskader, men hormonforstyrrelser kan

være langt mere komplekse, så det er nødven-

digt med en række undersøgelseskriterier.

Vi må som borgere i dette samfund, hvor det er

muligt at bruge andet en hormonforstyrrende

stoffer, sætte vores lid til, at lovgivningen bli-

ver strammet, og vi ikke ufrivilligt skal udsæt-

tes for, hverken store eller små mængder hor-

monforstyrrende stoffer.

Page 6: Chemistry by design

6

Det perfekte juletræ

Simone Brandt, bioteknologi

Udvikling er over alt, og nærmest alt kan optimeres, selv julen. Juletræsproduktionen, er for mange

skovbru, den vigtigste indtægt på året. Nye teknikker indenfor kloning og gensplejsning skal opti-

mere høstudbyttet og kvaliteten af blandt andet Nordmannsgran.

Celle- og vævslaboratoriet i Botanisk

Have I dag er det langtfra alle juletræer der kan be-

nyttes, idet de f.eks. har 3 toppe eller bunden er

ujævn. Dette gør det svært for juletræsproduk-

tionen at komme af med alle deres træer, og

her er derfor plads til udvikling. Grantræer

bliver først fældet omkring 8-12 år efter de er

blevet plantet, dette betyder at kloning en lang-

sommelig proces. Fordi frøene der skal klones

bliver taget fra, på et meget tidligt stadie, er det

umuligt at forudsige, hvordan træet vil se ud.

På den måde er det nødvendigt at plante de

klonede træer ud, og herefter gå tilbage til ned-

frosne frø, og udtage dem der var ”bedst”. På

den måde er det muligt at finde de optimale

træer, og klone netop dette træ. På Celle- og

vævslaboratoriet arbejder de blandt andet med

kloning af juletræer, for at optimere dem.

Det er også forskelligt fra land til land, hvordan

det perfekte juletræ ser ud. Nogen vil have dem

lange og tynde, andre tykke og lave. Kunne man

så lave forskellige jueltræer til forskellige kun-

der, alt efter hvad der er ”in”?

Kloning til det perfekte juletræ Når de i København kloner deres juletræer,

benytter de en somatisk embryogenese. Soma-

tisk betyder krop, og embryogenese er foster-

udvikling. Her benytter de kim fra celler i plan-

ten, inden de er blevet befrugtet. Disse udvikler

sig på samme måde som kimene i frø, der er

dannet ved bestøvning. Forskellen er dog at de

somatiske kim vokser under sterile

forhold i en petriskål eller i en fla-

ske på et laboratorium, hvor for-

skere får dem til at dele sig igen

og igen. I en lille petriskål, med

10 cm i diameter, kan man få

mange tusindvis af planter.

Hvert lille kim på pladen er

ens, og udvikles til et lille

træ. Disse kim flyttes til

andre typer agar(den

”jord” de står i), alt

efter hvor langt de er i

modningen, efter ca.

8 måneder overfø-

res de til tørve-

briketter, og

herefter kan de

plantes ud i

naturen.

Opbeva-

ring af

kim Det

tager

lang

tid

Page 7: Chemistry by design

7

inden man kan vurdere træets udseende, og

det er derfor nødvendigt at gemme de klonede

frø, så man kan ”genbruge” de optimale træer.

Dette gøres i deres kultur i flydende kvælstof

ved , hvor de kan opbevares indtil

markforsøget har afgjort, hvilke træer, der er

de absolut bedste. Kvælstof er , og sat sam-

men med en stærk trippelbinding, og har et

kogepunkt på , hvilket gør den brug-

bar til nedkøling af eksempelvis sæd i en sæd-

bank, men også kimmene fra de klonede jule-

træer.

Gensplejsning af insektdræber Celle- vævslaboratoriet har i samarbejde med

Forest Research i New Zealand udplantet de

første gensplejsede Nordmannsgran, i dag er

disse planter 5 år. Formålet med dette samar-

bejde er at udvikle et modelsystem, til hjælp

med undersøgelse af gensplejsning af

skovtræer. Når fordele og ulemper er afklaret,

kan gensplejsede juletræer vise sig som et at-

traktivt og miljøvenligt alternativ til eksem-

pelvis bekæmpelse af skadedyr.

Skadedyr er et stort problem for juletræs-

produktion. I kommerciel produktion er

sprøjtegifte nødvendige, for at beskytte

planterne. Dette er problematisk, da

giftrester udgør en risiko for påvirk-

ning af omgivelserne, eksempelvis

grundvandet.

Juletræsproduktion i Danmark,

er ikke mulig uden bekæmpelse

af skadedyr, uden træerne

stiger betydeligt i pris. Man

forsøger derfor at udvikle

mere miljøvenlige sprøj-

temidler, eller fremstille

træer, som i mindre

grad, bliver udsat for

insektangreb. Dette

er en næsten

lig opgave, men

med

on af gensplejsning og kloning kunne det være

muligt at fremstille insektresistente træer.

Et stof man har overvejet at benytte er lec-

tin(galanthus nivalis agglutin), dette stof ud-

vindes fra knolde af vintergækker, og har vist

at være giftig overfor insekter. Dette stof er

med held, før blevet isoleret i vintergækkens

DNA og gensplejset ind i andre arter af planter,

som kartoffel, tobak og raps. På den måde ville

et gensplejset ”lectin-gen” kunne reducere eller

helt fjerne behovet for sprøjtegifte mod insek-

ter, i forbindelse med juletræsproduktion.

Når de gensplejser en cellekultur af nåletræer,

lader de et uidA gensplejses med, dette gen har

ingen praktisk betydning for cellerne eller

planten, men vil få cellerne til at producere et

stof, der kan farves blåt. For at se den blå farve,

er det nødvendigt at slå planten ihjel, man kan

derfor (desværre) ikke producere blå juletræer

via dette gen. På billedet kan man se stoffet, der

har den blå effekt, som gør det muligt at se

hvilke celler der har modtaget plasmidet, og

hvilke der ikke har.

uidAs blå virkning foto: Biokemisk Forening

Når man taler om gensplejsning, åbner det

mange spørgsmål. Er der en risiko for at det

gensplejsede DNA spredes gennem pollen?

Dette mener forskerne Biokemisk Forening

ikke. Idet juletræsplantager oftest bliver afvik-

Page 8: Chemistry by design

8

let i løbet af 10 år, dette er inden træerne

kommer i blomst. Herudover foregår produkti-

onen på klart afgrænsede områder, der over-

våges løbende.

Det er for tidligt at sælge de klonede juletræer,

men i fremtiden, kunne vi alle ende med et ens

juletræ? Vi skal huske på at miljø også påvirker

udseende på et træ, vind, lys, vand og konkur-

rence fra andre træer om pladsen, vil påvirker

hvordan juletræet udvikle sig. Men vi er på vej,

mod et optimeret juletræ, der kommes mange

penge og energi i forskning og forbedring af

julen centrum, træet. Et juletræ man ikke skal

bruge hele eftermiddagen på at lede efter, for

de ender alle med at være ens.

Vores olie slipper op!

Kia Høi Kaiser Egeriis, bioteknologi

Vi har i mange år levet på ressourcer, heriblandt olie, som vi alle er klar over er ved at slippe op. I disse

tider må vi ty til alternativer og vi skal øve os i at tænke ud af boksen. Hvordan kan vi fortsætte vores

luksus liv i Danmark og i resten af verden, hvis vi om 30 år ikke længere har råd til en liter brændstof?

Verden som vi kender den hænger i en tynd tråd. Om 30 år vil olien være sluppet op og vi har til den tid

måttet betale 50 kroner for en liter benzin. Det er ikke rimelige vilkår i et højt teknologisk land, hvor vi er

dybt afhængige. Spørgsmålet lyder altså, hvordan kommer vi uden om den dystre fremtid?

Stigende oliepriser Figuren til højre viser fordelingen af prisen på

olie igennem tiden. Da vi lige havde opdaget

olie var prisen selvfølgelig utrolig høj, men

eftersom flere og flere fandt olie, faldt prisen,

grundet den store konkurrence. Billigst er

bedst. Som det fremgår af figuren begyndte

prisen på olie at stige voldsomt igen i 70’erne.

Her opdagede man at der var en risiko for at

olien engang kunne slippe op. Forskere be-

gyndte at undersøge sagen, men da der stadig

blev fundet olie rundt omkring i verden, kunne

prisen ikke blive ved med at stige. I starten af

80’erne til slutningen af år 2002 var prisen på

olien væsentlig lav. Men prisen begyndte at

stige og vi ser stadig en markant stigning idag.

Man har simpelthen fundet ud af at vi ikke har

ressourcer nok til at dække verden med olie i

mere end 30år ifølge pessimisterne. Her følger

stigning og det betyder at prisen på brændstof

stiger og det kan vi ikke lide.

Vi må tænke i alternativer og et eksempel er de

nye elbiler, hvor biler bliver lavet til at køre på

strøm. Men hvorfor udvikle helt nye biler, når

man kan tage et benzin eller dieselkøretøj, til-

føje et par få ændringer og derved kan den kø-

re på biomasse i form af bioethanol eller bio-

diesel? Det geniale ligger i at nutidens køretø-

Figuren illustrerer oliepriserne fra 1861 til 2011. (DTU Systembiologi, EduForce).

Page 9: Chemistry by design

9

jer ikke behøver at blive kasseret og de trygge

rammer vi kender til, behøver ikke ændres

væsentligt. Så lad os tænke i biomasse og ikke

elbiler.

Første generations biomasse Da man i 70’erne opdagede at verdenens kilde

til brændstof kunne løbe ud indenfor et par

generationer, begyndte man at forske. Nogle af

teorierne begik sig på at udnytte biomasse,

altså organisk materiale der har været levende.

Vi skelner imellem første og anden generations

biomasse. Første generations biomasse, hand-

lede om at man ville udnytte ressourcer, som

man i forvejen havde uanede mængder af.

Amerikanerne ville som altid være forrest i

rækken i forhold til resten af verden og de be-

gyndte at opkøbe alt det majs de kunne få fat i.

De kæmpe store mængder af majs blev omdan-

net til bioethanol i Amerika. Problemet med

generationen var at der nu kom en efterspørg-

sel på majs, særligt i Mexico hvor majspande-

kager blev lavet og levet af i stor stil. Nu havde

mexicanerne ikke råd til at købe majs og der

kunne derfor ikke laves majspandekager. Men

man lærer af sine fejl og der blev lavet strikse

regler om hvor vidt man måtte udnytte res-

sourcer som mennesket skulle bruge. Anden

generations biomasse blev til.

Anden generations biomasse Igen måtte man tænke i alternativer og vi prø-

ver nu at udnytte ressourcer fra affald. F.eks.

affald fra mad produktion. Mit udgangspunkt er

stængler fra halm, efter inspirationskilde fra

DTU, hvor jeg overværede et foredrag om bio-

fuel. Det er sådan at der i halm findes lignocel-

lulose og lignocellulose kan vi ikke fordøje,

derfor skal mennesket ikke bruge kilden til

føde og det kan derfor benyttes til bioethanol.

Et andet udgangspunkt kunne være at samle

det organiske affald, som almindelige kernefa-

milier bare smider ud. Men det kan være svært

at få folk til at sortere.

Lignocellulose består overordnet af tre ting.

Her snakker vi:

- Celullose (44%)

- Hemicellulose (30%)

- Lignin (26%)

Celullose, som er det halm primært består af, er

et polysakkarid, der består af lange kæder af

glukosemolekyler. Det er altså 100% glukose.

Drøvtyggere kan nedbryde eller fordøje disse

polysakkarider ved hjælp af bakteriekulturer

og gærsvampe i mave-tarmsystemet. Der er

derfor forsket i disse metoder og gærsvampen

er særdeles velkendt og studeret, så den kan vi

udnytte til at arbejde for os.1

Lignin ligger i halmens cellevæg omkring cellu-

lose og hemicellulose som en slags beskyttende

skal. Planten er et levende organisme og har

dannet dette forsvar mod andre levende orga-

nismer. Hvis mennesket f.eks. spiser halmen vil

det såkaldte lignin omdannes til et pesticid og

derpå være giftigt. En anden funktion er at lig-

nin ved at udfylde mellemrummene i cellevæg-

gen giver planten mulighed for at stå op. Dvs. at

et træ f.eks. kan stå oprejst og undgå at kollap-

se. På næste side ses en kemisk struktur for

lignin. Ved at vise strukturen får man et indblik

i hvor svært et stof det er at skille fra resten af

lignocellulosen.2

1 http://da.wikipedia.org/wiki/Cellulose 2 http://en.wikipedia.org/wiki/Lignin

Page 10: Chemistry by design

10

Det vi skal bruge af halmen, er kun de stoffer

som vi kan få gærcellen til at nedbryde og om-

danne til ethanol. På den vis får vi produceret

bioethanol, som kan udnyttes til brændstof,

ved at foretage få ændringer ved køretøjet.

Fra organisk materiale til bioethanol En måde at starte den grove behandling af

halmen er ved metoden, vådoxidation. Vådoxi-

dation fungerer på den måde at et reaktionen

sættes under opvarmning og under tryk hvor

der tilsættes H2O2. Her oxideres lignin, dvs. at

lignin forbrændes. Denne metode benyttes

gerne, eftersom lignin har en lavere oxidations-

temperatur end cellulose og hemicellulose. På

den måde kommer vi kun af med lignin, som er

det ubrugelige materiale.

Tilbage har vi nu cellulose, hvilket består af

glukose og vi har hemicellulose som er knap så

sukkerholdig og mest bestående af xylose. Det

eneste her vi kan bruge er cellulose fordi vi

endnu ikke har fundet en metode til at udnytte

hemicellulose. Gærcellen vil simpelthen ikke

nedbryde hemicellulose.

Herefter tilsættes enzymer, som udnyttes til at

klippe bestemte steder på et molekyle. Enzy-

mer er specifikke, hvilket betyder de hver især

har en opgave som de er specialiserede i. De

fungerer som katalysator for en reaktion, uden

selv at indgå, dvs. de kan bruges igen og igen.

En god lille illustration ses på figuren nedenfor.

De tre typer enzymer der virker til at nedbryde

cellulose hedder henholdsvis:

- Endoglukanaser EG

- Exoglukanaser (cellobiohydrolaser

CBH)

- Β-glukosidaser βG

Når vores halm er nået til dette punkt og om-

dannet til små molekyler ved at blive klippet af

enzymer, kan vi foretage en fermentering.

En fermentering omhandler brugen af mikro-

organismer eller andre levende celler, som

bliver dannet til et produkt eller som danner et

produkt. Her kommer bioethanol ind i billedet.

Via en reaktion som omhandler gærceller kan

cellulose omdannes til ethanol. Det kan forkla-

res ved at den omdannede ethanol er gærcel-

lens ekskrementer, altså affaldsstoffer. Det

fungerer via reaktionen nedenfor:

Som sagt er der ingen løsning til at omdanne

hemicellulose endnu. Gærcellen som benyttes

hedder på biokemisk niveau, Saccharomyces

Cerevisiae. Igennem en lang proces som har

taget en række år, har man vænnet organismen

til at tåle en ethanolprocent på op til 15%. Som

det fremgår af nedenstående graf, har vi antal

celler pr. mL op af y-aksen og tiden pr. minut

ud af x-aksen.

Grafen forestiller en gærcelles fase. I starten

skal cellen vænne sig til et nyt miljø, men efter-

hånden bemærker den, i vores tilfælde, at den

Page 11: Chemistry by design

11

er omgivet af cellulose. Herefter sker en ekspo-

nentiel stigning fordi gærcellerne optager cel-

lulosen og deler sig fordi der er masser af næ-

ring. Disse gærceller deler sig mitotisk fordi

man har valgt at bruge celler der kan dele sig

mitotisk for ikke at skabe forskellige celler.

Denne type forskning har taget mange år og

kun de bedste gærceller er ”avlet” videre på.

Dvs. at man ikke ønsker fremstillet ændring i

køns celledeling, meiose. For på den måde

krydser gærcellerne generne og der dannes en

ny celle hvori der kan ske mutationer.

Når gærcellerne har omdannet al cellulosen,

når de den stationære fase. Her begynder de at

nedbryde deres ekskrementer som et sidste

forsøg på overlevelse. Man standser derfor

processen når cellerne er i slutningen af den

eksponentielle fase, for at få mest muligt etha-

nol.

I ovenstående figur foregår fermenteringen.

Her kan alt fra ilt til pH styres og optimeres, i

forhold til gærcellernes eller det ønskede be-

hov.

Oprensning

Nu hvor vi har lavet vores fermentering, mang-

ler vi oprensningen. Vores produkt er nemlig

ikke rent men derimod bestående af:

- Lignin rester

- Ethanol

- Blandede sukre fra hemicellulose

- Produkter fra gærcellen vi ikke skal

bruge (metabolitter)

- Xylose

Hvis ovenstående blanding puttes i bilen vil det

lave bobler og ødelægge motoren. Det kan vi

heller ikke lide, så derfor må vi oprense pro-

duktet, eftersom ethanol mindst skal være 99%

rent.

Problemet med en oprensning er, at der i et

ethanol molekyle gemmer sig vandmolekyler.

Så koger vi ovenstående produkt så ethanolen i

teorien vil fordampe hurtigere end de andre

molekyle, vil der gemme sig vand i ethanolen

og det gør at ethanolen kun kan opnå en ren-

hed på 95%.

Som man måske bider mærke i er hele proces-

sen ikke helt optimal. Der skal stadig tænkes i

alternativer og verden kan ikke reddes på en

dag. Det produkt vi står færdig med fra halm til

oprensning, er 95% bioethanol. En metode for

at få ethanolen op til 99% renhed, ville være at

benytte sig af ultrananofiltrering, hvor et filter

kan si ethanolen fra vandet.

Vi står altså nu med 99% bioethanol, som kan

bruges i vores køretøjer eller til anden brug af

energi. Men der går stadig for meget til spilde.

Den optimale proces ville være hvis hemicellu-

losen og ligninen kunne anvendes og udnyttes,

så der ikke smides for mange rester væk.

Er verden så reddet? Med vores moderne tek-

nologi indenfor elbiler og vores enorme viden,

der hele tiden udvides omkring udnyttelse af

affald til energi, kan vi måske gå en lysere

fremtid i møde.

Kilder: Mine kilder er henholdsvis et foredrag, samt powerpoint fra Sebastian, Jane og Mikkel fra DTU.

Page 12: Chemistry by design

12

GEA Niros farmaceutiske spraytørring

Andreas Blichfeldt, analyseteknik

Page 13: Chemistry by design

13

GEA Niro bruger spraytørringstårne til at lave

pulver til medicinalindustrien. Når der spray-

tørres sker det enten i en lukket cyklus eller i

en åben cyklus. Den lukkede cyklus tages i

brug når man har med giftige stoffer at gøre.

Processen indeholder dinitrogen fordi det

hjælper med at nedbryde de uønskede stof-

fer og fordi systemet er lukket, bliver der ikke

lukket noget farligt ud. Den åbne cyklus be-

nyttes, når der ikke er farlige stoffer involve-

ret. Begge processer kan bruges, når man vil

forbedre kvaliteten af medicin ved brug af

spraytørring.

Spraytørring fungerer ved, at man kommer

sit tørstof ned i spraykammeret hvor det bli-

ver tørret. Jo længere tørstoffet er i dette

kammer, jo finere pulver får man. Det er også

muligt, at have indsat en dyse nederest i

spraykammeret. Derefter kan det komme ud

som pulver nederst i kammeret, eller komme

ind i en maskine kaldt en cyklon. Her bliver

det slået i mindre stykker, før det kommer

over i posefilter. Pulveret kommer kun over i

cyklonen, hvis det er for stort, og er det sta-

dig for stort, havner det i posefilteret. Der

kan bruges forskellige dyser til at tørre med.

Der er forskellige modeller, afhængigt af

hvordan man ønsker spredningen fra dysen

skal være.

Der er i alt fem metoder, som kan bruges til

spraytørring. Den første metode forbedrer

medicins evne til at opløses, fordi mange

former for medicin i dag er meget dårlige til

at opløse sig i kroppen. Dette kan ske, ved at

lave nanopartikler der først er isoleret, men

bliver så senere indsamlet under spraytør-

ring. Nanopartiklerne er med til at forbedre

opløsningsevnen betydeligt. Den anden måde

at forbedre på noget medicin, kan ske ved at

man ændrer på, hvor hurtigt et medicinal-

produkt kommer ud af en tablet eller pille, og

hvordan man kan maskere smagen. Det sker

ganske enkelt, ved at lave så fint pulver, at

det passer ind i en kapsel med alt det andet

stof i kapslen eller pillen. Den tredje måde er

at spraytørre på en bestemt måde, som gør,

at du kan ændre på pulverets form og hvor-

dan det vil opføre sig. GEA Niros udstyr og

viden er også godt når man skal lave medicin,

der skal inhaleres. For pulver kan blive spray-

tørret fint nok til, at det kan inhaleres. Den

sidste metode udnytter et bestemt spraytør-

ringssystem, der skaber en ønsket form på

pulveret.

Page 14: Chemistry by design

14

GEA Niro - en virksomhed i udvikling

Nete Rydén Pedersen, analyseteknik

Frysetørring Når et produkt er frysetørret bevarer det sin næ-

ringsværdi, tekstur, form og smag. Det er det

friske produkt, hvor blot vandet er fjernet og der

er ikke tilsat noget.

Frysetørring er tørringen af et allerede dybfrosset

produkt i vakuum. Der foregår en sublimation,

som er en faseovergang direkte fra fast form til

gas uden en mellemliggende væskefase. I fysik og

kemi er sublimation den faseovergang, der fore-

kommer ved tryk og temperatur under tripel-

punktet i et fasediagram. Vakuummet tillader

isen fra det dybfrosne produkt at gå direkte til

damp uden først at passere vandfasen. Det ga-

ranterer, at produktet bibeholder det meste af

sin oprindelige form, farve, smag og næringsvær-

di.

Frysetørrede produkter har også andre fordele.

De er ensartet, har en meget lang holdbarhed,

kræver ingen køling under opbevaring og de er

lette, hvilket gør det nemmere og billige at trans-

portere. Derfor er der stor efterspørgsel på pro-

dukterne, fordi frysetørringsprocessen gør det

muligt at behandle en lang række fødevarer bl.a.

frugt og bær, kød og seafood produkter; færdig-

retter inklusiv babymad, TV-dinners, camping-

mad, feltrationer og drikke som te og kaffe. I dag

er kaffe den største frysetørrede fødevare i ver-

den.

GEA Niro er den eneste leverandør af Atlas fryse-

tørringssystemer og udstyr, der anvendes af kaf-

fe-, mad- og den farmaceutiske industri i verden.

GEA Niros Atlas CONRADTM frysetørringsproces er

designet til en høj volumen og behandling af høj

værditilvækst. Tørreprocessen er stort set den

samme for alle typer af produkter, men den må-

de de forskellige produkter er forberedt til tørring

varierer betydeligt. Produkter der skal frysetørres

inddeles i tre kategorier:

Væsker: som bl.a. kaffe, te, juice.

IQF (Individually Quick Frozen products):

som bl.a. stykker af eller hele frugter,

bær, seafood, kød og grønsager.

Færdige produkter: som bl.a. risretter,

baby mad og camping mad.

Den mest komplekse del af frysetørringsproces-

sen er forberedelse af frysetørring af væsker.

Først skal væskerne behandles for at opnå den

ønskede tæthed og farve. Koncentratet fryses

derefter langsomt på en GAB (Continuous Air

Blast), eller en Atlas Rota-fryser for at opnå en

solid frossen form. Det frosne produkt granule-

res. Granulering er omdannelse af et pulver til et

kornet materiale. Denne proces foregår i en

vandretliggende roterende tromle, hvor bestand-

delene blandes og bliver forstøvet med en lille

mængde vand. Dette medfører, at de små partik-

ler klæber sammen til ensartede, næsten kugle-

formede korn, der som regel har en diameter på

Page 15: Chemistry by design

15

få millimeter. Ved granulering bindes bestandde-

lene sammen, således at de ikke senere adskilles

under transportydelser. Granulatet lastes på

CONRADTM-bakker for at passere gennem fryse-

tørreren. Alt vejes for at sikre korrekt volumen på

hver bakke, så der sker perfekt frysetørring. For

at sikre en ensartet og præcis fyldning indlæses

bakkerne automatisk vha. specielt udviklede bak-

ke-foderautomater. IQF-produkter fyldes efter

vægt eller volumen direkte på CONRADTM-bakker,

inden de passerer gennem frysetørreren. Produk-

ter til færdigretter indlæses i særlige plastforme

placeret i bakker. Frysningen finder sted i en bak-

kefryser inden yderligere automatisk transport

ind i CONRADTM.

Hvert produkt skal forberedes omhyggeligt for at

sikre, at den bevarer sine oprindelige egenskaber

og opfylder kravene i det færdige produkt.

Ugens udfordring:

Send svar til:

Halmstadgade 6

8200 Aahus N

Og deltag i konkurrencen om et valgfrit brugt teknologi produkt.

Page 16: Chemistry by design

Issa Ahmed Sundhed og livsstil

16

Issa Ahmed, Sundhed

Jeg besøgte sammen med min teknikfagsklasse

Carlsbergs besøgscenter i København. Her fik

vi et indblik i hvordan firmaet har udviklet sig i

alle de år den har eksisteret, men også i hvor-

dan de laver deres mange forskellige typer øl.

Vi har arbejdet med fermentering i klassen de

seneste uger, så det var spændene at høre

hvordan deres fermenteringsproces forgik.

Første del af rundvisningen forgik på den ne-

derste kælder i området. Der hvor de første

tønder med øl blev lagret. Her fik vi så lidt at

vide om Carlsbergs historie. Carlsberg er et

dansk ejet bryggeriselskab grundlagt i 1847 af

J. C. Jacobsen. I dag er Carlsberg blandt de 4

førende bryggerier i hele verden med produk-

tion i over 50 lande, og bryggeriets mest popu-

lære mærke Carlsberg sælges på ca. 150 mar-

keder verden over. Carlsberg er godt repræ-

senteret i Vest- og Østeuropa samt Asien. Især

på de skandinaviske markeder såsom Tysk-

land, Danmark, Norge, Sverige og Schweiz står

bryggeriet meget godt. I Danmark er Carlsberg

aktiv gennem det 100 % ejede aktieselskab

Carlsberg Danmark og ejer desuden malteriet

Danish Malting Group.

Det næste led i rundvisningen er selve brygge-

riet, hvor en utrolig mængde øl gennem tiderne

blevet brygget. Her ses de store støbekar hvor

byggen ligger i blød for at spirerne kan udvikle

næ-

ring og enzymer der skal bruges senere i

processen, de store valser hvor bygspirerne

bliver knust for at frigøre de dannede nærings-

stoffer og enzymer, kedlerne hvor blandingen

bringes op på en så høj temperatur at enzy-

merne begynder at dele næringsstofferne i

mindre dele, og de store kar hvor blandingen

deles i væske og rester af bygspirer.

Herefter kommer de store tanke, hvori bryggen

skal fermenteres. Fermentering betyder gæ-

ring, og det er i dette led øllet behandles af mi-

kroorganismer. Bryggen bliver nemlig tilsat

gær, og når gæren har brugt al ilten i karrene til

at formere sig, begynder den proces, der afrun-

der øllets smag. Gærcellerne begynder nemlig

deres såkaldte anaerobe forbrænding, for-

brænding uden ilt. Her omdanner cellerne de

små næringsstofs molekyler, der blev dannet af

enzymerne, til CO2 og alkohol. Det er altså mi-

kroorganismer der har dannet alkoholen i den

øl, danskerne har nydt i mange år. Efter den

primære fermentering, fjernes den del af gæren

der er bundfaldet. Mikroorganismerne nedbry-

der ved fermenteringen uønskede smagsstof-

fer, og det er altså også dem der afrunder øllets

karakteristiske smag.

Rundvisningen afrundes med et besøg på deres

souvenirer butik hvor man kan købe alt fra

fodboldtrøjer fra hold Carlsberg sponsorer, til

yderst luksuriøse og dyre øl.

Rundvisning på

Page 17: Chemistry by design

17

Ølbrygning

Ida Rydén Pedersen, analyseteknik

Øl er en alkoholisk drik, der fremstilles ved en bryggeproces, hvor grundingredienserne er malt, vand og

gær. Øl er blandt de mest populære drikkevarer, og nydes verden over. Selvom eftervirkninger ved indta-

gelse af alkohol er knap så gode, elsker vi stadig at nyde en kold øl.

Afhængig af hvilken øl man ønsker at produce-

re, er den grundlæggende bryggeproces ens.

Hovedbestanddelene i denne proces er mæsk-

ning, urtkogning, filtrering og gæring. Mæsk-

ning er ølbrygningens første del. Formålet med

mæskningen er at nedbryde stivelsen i malten

til sukkerarter, som omdannes til alkohol un-

der gæring. De enzymer, der dannes under

mæskningen har forskellige opgaver. Nogle

enzymer sørger for at øllet bliver klart, andre

spalter stivelse til glukose og maltose, så gæren

har noget at leve af.

Mæskning

Mæskningen foregår ved at opvarme malten

med vand i forskellige intervaller, afhængig af

hvilken øl man ønsker. Der findes et hav af for-

skellige malttyper, som tilsætter øllen farve og

smag. Når malten blandes

med vand, kaldes det for

mæsk. Når man brygger

øl, er det ikke kun op-

varmningen og mæske-

metoderne der har en

betydning for øllens

smag, men også den

mængde urt og ekstra

vand, man tilsætter.

Brygvandets hårdhed- og

surhedsgrad spiller lige-

ledes en rolle for enzym-

aktiviteten. Mæsken bør

være svagt sur med en

pH-værdi på mellem 5,4 og 5,6. Når mæsknin-

gen er færdig, sies maltresterne – eller masken

fra, og tilbage er den søde urt. Masken kan man

anvende til kreaturfoder. Næste trin er urtkog-

ning, hvor man tilsætter humle. Formålet med

urtkogningen er bl.a. at ekstrahere humlens

bitter- og aromastoffer, sterilisere urten og

destruere samtlige enzymer.

Humle inddeles i to hovedkategorier, bitter-

humle og aromahumle, som doseres på forskel-

lig måde og på forskellige tidspunkter under

urtkogningen eller eventuelt senere under gæ-

ringen, hvilket kaldes tørhumle. Efter urtkog-

ningen, filtreres humlen fra

Gæring Ølbrygningens væsentligste delproces er ølgæ-

rens alkoholproducerende virkning. Gær er

encellede svampe, der ved forgæring omdan-

ner sukker til alkohol og de udskiller aroma-

stoffer til øllet. Overordnet kan man inddele

gær i overgærstammer og undergærstammer.

Når gæren er tilsat øllen, vil gæren formere sig,

så længe der er ilt tilstede. Den alkoholprodu-

cerende gæring kan først begynde, når ilten er

opbrugt. Gærens vigtigste formål er at udnytte

gærcellernes anaerobiske stofskifteproces, der

bevirker omdannelsen af sukker til alkohol, i

form af ethanol, og til kulsyre eller kultveilte,

CO2. Når gæringen er færdig, skal øllen efter-

gære på flaske, inden den kan nydes.

Page 18: Chemistry by design

18

Toldfrit område

Maja Hedegaard Kristensen, arkitektur og rum

I 1847, lancerede J.C. Jacobsen sin første øl på det danske marked. Han var den første i Danmark, der

producerede bayersk øl. J. C. Jacobsen opkaldte sit bryggeri efter hans eneste søn, Carl, delen Berg kom

til navnet efter som at han placerede sit bryghus på toppen af en bakke udenfor København, altså kom

navnet ud fra Carls bjerg og blev til Carlsberg.

Udover sin interesse for øl bryggeri havde J. C. Jacobsen en stor interesse for naturvidenskaben. Som

indgangsparti til at hans bryggeri, som havde ændret navn til Gamle Carlsberg, efter en konflikt med

sin søn Carl, der havde åbnet et bryggeri lige ved siden af ved navn Nye Carlsberg, satte J. C. Jacobsen

Stjerneporten. Det var kun igennem den port at man kunne komme ind på Carlsbergs område, som var

indhegnet og bevogtet. Grunden til den strenge bevogtning og indhegningen var, at Carlsbergs område

var toldfrit, og først når øllen forlod området blev der pålagt told. Det betød at medarbejderne på

bryggeriet hver morgen skulle tjekke ind og hver aften skulle tjekke ud. De kunne på denne måde også

drikke alle de toldfri øl, som de havde lyst til. Det var også kun ansatte og J. C. Jacobsens familie, der

kunne passere porten til Carlsberg. Stjerneporten blev opført i 1883, og blev tegnet af arkitekten P.C.

Brønecke, som var en dansk arkitekt bosat i København. P. C. Brøncke har kun tegnet bygninger i Kø-

benhavn, andre af hans værker er for eksempel Palmehuset i botanisk have, Brønsalen og Laborato-

riebygning på Vesterbrogade.

Stjerneporten er en støbejerns bue, der forbinder de to granitsøjler som udgør porten. Støbejern er en

legering af jern, kulstof og silicium, det er et materiale der siden 1700-tallet er blevet brugt meget til

konstruktionsformål og til udsmykning. Der hvor støbejernsbuen og granit søjlerne mødes er der

skrevet fire årstal. 1847, årstallet for Carlsbergs første bryg. 1883, årstallet for portens opførelse.

1867, Gamle Carlsbergs store brand, hvor kun nogle enkelte lager bygninger stod tilbage. 1870, An-

neksbryggeriets opførsels år, dette blev forpagtet til sønnen Carl. På toppen at Stjerneportens bue, ses

en tolvtakket stjerne. Stjernen var det gamle varemærke for det Gamle Carlsberg som J. C. Jacobsen fik

indført i 1881. Stjernen og Gamle Carlsberg er forgyldt, og Stjerneporten er i dag fredet.

Sammen med Stjerneporten står et fyrtårn, kaldet kridttårnet. Kridttårne er portvogterens bolig, og er

udformet som et fyrtårn fordi, Carlsberg var nogle af de første der fik elektrisk strøm i København,

derfor valgt J. C. Jacobsen at bygge vagthuset som et fyrtårn som kunne ses på lang afstand og lyse ga-

den op om aftenen. Fyrtårnet bliver kaldt kridttårnet fordi det er bygget i kridtsten, kridtstenene er

muret op med tykke furer og sat på en granitsokkel. Den store glaskuppel på toppen af tårnet, var så

lyset kunne spredes til alle sider. Gl. Carlsberg indførte elektrisklys på deres produktion i 1882, og var

nogle af de første i København. Tårnet er opført samme år som porten, 1883, og er tegnet af samme

arkitekt, P. C. Brønecke. På tårnet står J.C. Jacobsens valgsprog, ”Arbejde og nøjsomhed”.

Page 19: Chemistry by design

19

Fakta

Der er 400 trin op til toppen af tårnet,

hvor de 150 er udvendige rundt om spiret.

Tårnet er næstern 100 m højt. Desuden

snor trappen sig højre om spiret, fordi så

kan man forsvare det, med sin højrehånd

mens man holder fast ved jern gelændret

med den venstre.

Jordkuglen på toppen af tårnet kan rumme

12 voksende mænd og er 2,5 meter i dia-

meter. Kristusfiguren er 3 meter høj.

Himmelstigen

Morten Uldal Hansen, arkitektur og rum

Vor Frelser Kirke blev opført i 1682-1692 af

generalbygmesteren Lambert von Haven. Den

blev bygget i Christian 5. regerings tid. Kirken

er bygget med

røde teglsten og

med barokke

hollandske for-

mer. Kirken er

opført uden det

spir som vi ser i

dag, det var først

under Christian

6. at byggeriet af

spiret startet,

men det blev

ikke færdig gjort

i hans leve tid,

derimod kunne

Frederik 5. indvie tårnet d. 28 august i 1752.

Kirkens indvendige rum udgøres af fire hvæl-

vinger, der er båret af fire søjler. Tårnet er teg-

net af arkitekten Lauritz de Thurah. Inspiratio-

nen kommer fra kirketårnet på Sant’Ivo alla

Sapienza, som Lauritz de Thurah så på en dan-

nelses rejse til rom, det tårn havde et spir med

en snoet opgang, der fik det til at stå frem som

et lille Babylons tårn. Spiret på Vor Frelser Kir-

ke er bygget af træ hvilke gør at, modsat spiret

på Sant’Ivo alla Sapienza kunne bygges meget

højere, fordi det ikke var bygget af sandsten.

Der går desuden en myte om at arkitekten,

Lauritz de Thurah, skulle have begået selvmord

ved at springe ud fra spiret, fordi at det modsat

kong Frederiks 5. ønske, snoede sig højre om.

Dette er dog ikke sandt, da kongen var meget

tilfreds med det nye varetegn for sin by. Spiret

består af en udvendig trappe med fire snonin-

ger, som begynder ved vægtergangen og derfra

løber hele vejen op, på vejen op af trappen er

der et forgyldt jerngitter. Øverst på tårnet er

der en forgyldt globus. Kristus-figuren står

oven på globussen, er lavet af kobber med for

at forhindre at det irer, er ovre fladen på figu-

ren blevet forgyldt, Kristus-figuren er blevet

skabt af Jacob Høvinghof. Ir opstår, når grund-

stoffet kobber bliver udsat for en blanding af

svovldioxid, kuldioxid og vand. Kobber der

udsættes for vind og vejr, får et tyndt lag ir, der

består af mineralet malakit . Der

går ca. 3-15 år før at kobber bliver grønt på

grund af ir.

Foto: polfoto.dk

Page 20: Chemistry by design

20

Sammenspil med resten af Ørestaden Hele Ørestaden er en meget ny bydel i Køben-

havn, og rummer nogle af byens mest spekta-

kulære bygninger. Hele Ørestaden har meget

fokus på miljøet, i forbindelse med, at det hele

er meget nyt, og udviklingen går i de fleste til-

fælde mod noget mere miljøvenligt, da det har

været et fokuspunkt de seneste år – og VM

Bjerget er ikke en undtagelse. Byggeriet starte-

de som et traditionelt boligbyggeri med et se-

parat parkeringshus. Det var her Bjarne Ingels

så en oplagt mulighed for at lave en sammen-

smeltning af de to bygninger. Bygningen i sig

selv er utrolig flot. Den har et meget dynamisk

udtryk, som ellers er en sjælden ting, når man

har med parkeringshuse at gøre, da de ofte

bliver meget statiske og tunge i deres udtryk.

Formålet med konstruktionen var også at skju-

le bilerne, da det netop giver Ørestaden det helt

specielle åbne og miljøvenlige udseende, der

ofte går igen.

Bil-katedral Et sted der også giver udtryk for at være speci-

elt åben er selve parkeringshuset.

Bjarne Ingels kalder selv den 2/3 af bygningen,

som består af parkeringshus, en katedral for

bilkulturen. Ørestadens meget åbne tema går

også igen her. De har også bygget det meget

højloftet for, at det skal virke mere indbydende,

og ikke et sted man er bange for at parkere sin

bil sent om aftenen.

Udsigt over Ørestaden fra tinden af bjerget - Foto: Rasmus Attrup

VM Bjerget – Verdens bedste boligbyggeri Rasmus Attrup, Arkitektur og Rum.

M bjerget som er tegnet af Bjarne Ingels har vundet adskillige

arkitekturpriser, blandt andet verdens bedste boligbyggeri. Byg-

geriet er lavet i forbindelse med mange nye byggerier på Øresta-

den. Der har været meget fokus på det grønne, på miljøet, og

derfor lever parkeringshus og boliger i symbiose i bjerget.

Page 21: Chemistry by design

21

Fakta-boks

VM Bjerget stod

færdig i 2008

Byggeriet er blevet

kåret til verdens

bedste boligbyggeri

2/3 af bygningen er

parkeringshus og

resten er boliger

”Tinden” af bjerget

er elvte etage

En Cambodjansk tempelruin En anden meget karakteristisk detalje ved byg-

geriet er Bjergets sydvendte side.

Når man ser bygningen udefra, virker den me-

get overvældende, da den højeste side også er

vendt ud mod Ørestaden, men den virker og

meget kold i sit udtryk. Dette ændrer sig dog

når man ser den fra syd siden. Her har alle lej-

lighederne deres egen private have, hvor det i

modsætning til frontens kolde metalliske ud-

seende, er lavet i en mørk varm træsort, som

giver Bjerget et helt andet udtryk og giver mu-

lighed for, at beboerne kan nyde solen (selv på

en bjergtinde).

Alle haverne er lavet som en form for plante-

kasser. Disse plantekasser rummer forskellige

blomster, så de kan være med til at give Bjerget

et mere realistisk udtryk, da de netop ændrer

farve afhængig af årstiden, desuden er de fyldt

med klatreplanter, som Bjarne Ingels håber at

får bygingen til at ligne en cambodjansk tem-

pelruin, når de gror over hele bjergsiden.

Verdens største billede Hele VM Bjerget er en meget original bygning,

og facaden er ikke nogen undtagelse. Selve

parkeringshuset er blevet skjult af 1200 alumi-

niumsplader.

Aluminium er et godt materialevalg til bygnin-

gen her, for det første afgiver let varme, og fø-

les derfor ofte koldt, hvilket er en meget god

detalje idet det skal symboliserer et bjerg (der

som regel er koldt). Aluminium er også

smart at bruge pga. af sit kolde metalli-

ske udseende, men også fordi hver af

aluminiumspladerne er blevet hullet, så når

man ser bygningen på lang afstand danner alle

hullerne et billede, faktisk verdens største bil-

lede, af Mount Everest.

Her havde et materiale som kobber været min-

dre velegnet. Hvis kobber bliver udsat for vind

og vejr, sker der en kemisk proces, som betyder

at overfalden bliver betrukket af et karbonat-

holdigt grønt lag ir, som består af mineralet

malekit som har den kemiske formel:

. Dette lag af ir, ville altså kunne

ødelægge billedet af Mount Everest.

Ud over at billedet giver bygningen sit meget

ikoniske udseende, og forstærker navnet, har

hullerne i aluminiummet også en funktion. De

ventilerer nemlig hele parkeringshuset. Hele

Bjerget er altså fuldstændig gennemtænkt, og

intet er tilfældigt, og det er sådan nogle små

detaljer, som er med til at sikre et bedre miljø.

Bjerget-Foto:Polfoto

Bjerget set fra sydsiden - foto: Polfoto

Page 22: Chemistry by design

22

Verdens bedste boligbyggeri

Marie Carstensen, arkitektur og rum

Da udviklingen af Ørestaden blev sat i gang var

der mange arkitektfirmaer der kom med forslag

til hvordan bygningerne på de forskellige grun-

de skulle se ud. Dette gjorde arkitektfirmaet

Bjarke Ingels Group (BIG) også. Firmet blev

tildelt 3 grunde hvor 3 af deres arkitektoniske

bygninger skulle opføres. Dette var Bjerget,

som er en blanding mellem parkeringshus og

boligbyggeri, VM husene som er boligbyggeri

og 8 tallet som er en blanding mellem erhverv

og bolig. 8 tallet er placeret ude på Amager

Fælled, hvilkede er et fredet natur område,

hvilkede også sikre udsigten for beboerne, da

der ikke må bygges længere ude end 8 tallet. I

2011 i Barcelona blev 8 tallet kåret til ”Verdens

bedste boligbyggeri”. Bygningen består 3 slags

boligtyper og et erhvervs niveau. Disse typer

for brug er opbygget

ligesom en lagkage. Det nederste lag er er-

hverv, da de oftest vil have kundekontakt på

gadeplan, det næste lag er huse der minde om

kartoffelrækkerne der er beliggende i Køben-

havn, disse boligtyper har en lille have samt en

gangsti der forbinder alle lejlighederne med

hinanden. De næste niveauer er lejligheder og

derefter kommer det sidste lag som er

penthouse lejligheder. Grunden til at man byg-

ger forskellige boligtyper, er fordi der bosætter

sig en blandet folkemængde. 8 tallets unikke

form var ikke grundideen, men en form der er

opstået efter behov. Oprindeligt var ideen en

firkantede bygning med et byrum i midten,

men så krævede man, at det skulle være mu-

ligt at komme nemt fra den ene til den anden

side af bygningen. Derfor valgte man at krydse

de to sider og dermed danne denne unikke 8

tals form.

Page 23: Chemistry by design

23

.

Derudover vidste de at erhvervsejendomme ofte

køler deres rum ned, hvor boliger oftest varmer

deres op, derfor sænkede man erhverv niveauet i

de to

solvendte sider, og løftede det i den mørklagte

side. Derefter tryggede de det ene hjørne helt i

bund for at åbne op for sollyset ind fællesarealet.

I det punktet hvor 8 tallets sider krydser hinan-

den, er ejendommen ikke egnet til beboelse, da

der ingen vinduer ville være her. Dette rum er

derfor blevet udnyttet til fællesområde for byg-

ningens beboer, hvor der er festlokale, biograf og

andre fællesrum. Da der er blevet hevet og skub-

bet på bygningens hjørner, har det betydet at der

hele vejen rundt langs bygningen er blevet dan-

net et gangareal, der kan sammenlignes med

gangarealer i bjergbyer, hvor vejene slanger sig

langs husene. Den samme atmosfære er der ble-

vet dannet i dette boligbyggeri.

Arkitekturen i boligbyggeriet indbyder til socialt

samvær mellem beboerne, det kan både være på

de store planlagte fællesarealer, rundt på gangsy-

stemerne eller nede på cafe 8-tallet.

Et af Ørestadens store emner var det grønne og

det blå element, dette har Bjarke Ingels Group

opnået ved, på den vinkelede side af bygningen,

samt på hele taget af byggeriet er der planter.

Dette grønne tag skulle hjælpe med at suge no-

get af den ekstreme mængde regnvand som fal-

der i Københavnsområdet. Alle de kartoffellig-

nende huse, samt penthouselejlighederne er

udstyret med haver, som også er med til at op-

samle regnvand. Det blå element er opnået fordi,

der løber vand ved den vestlige side af byggeriet.

Page 24: Chemistry by design

24

Dagen grin

Månedens horoskop:

Fisken vil i denne måned ende i Kø-

benhavn. KBH er en farlig by, og du

vil højst sandsynlig med en lille pro-

mille falde ned af en trappe i centrum

af København. Det resultere i at du

skal bæres hjem til dit hotel, som har

en tom førstehjælpskasse.

Page 25: Chemistry by design

25

Christiansborg slot

George Peng Tu, arkitektur og rum

Det andet Christiansborg

I 1794 opstod der brand i Christiansborg, som også gik over kirken. Hovedplanen var at rive kirken ned, men det blev aldrig gjort. Kun Ride-baneanlægget blev reddet fra branden. På grund af branden valgte kongefamilien at flytte til Ama-lienborg. C. F. Hansen begyndte at opføre det andet Christiansborg i tidens nyklassicistiske stil.

Da slottet blev bygget færdigt i 1828, valgte kon-gen Frederik 6. at bruge slottet til repræsentati-on. Derudover blev slottet også brugt af Højeste-ret, Den Kgl. Kunstsamling og Oldsagssamlingen. I

1884 opstod der brand igen i Christiansborg. Branden nåede ikke hen til Ridebanelægget og slotskirken. Efter branden blev der skabt diskus-sioner og flere arkitektkonkurrencer. Thorvald Jørgensen blev arkitekten, som skulle designe det tredje Christiansborg. Christiansborg er delvist opført i jernbeton med granit beklædte facader. Ved facadens vinduer, kan der ses portrætter af berømte personligheder fra danmarkshistorien samt landets by- og kommunevåbener. Tagbe-lægning startet, som teglsten, men i 1937-1938 erstattet med kobber, efter en landsomfattende indsamling. Christiansborg i dag er delt midt over, da det sydlige halvdel bliver anvendt af Folketin-get og den nordlige halvdel anvendes af Konge-huset, Højesteret og Statsministeriet.

Christiansborg tårn Christiansborgs tårn er 106 meter høj og har fået renoveret sin betonkonstruktion og fornyet kob-berbeklædningen. Den øverste halvdel af tårnet som en betonkonstruktion med jern i betonen. Dette medførte, at betonen skallede af, så jernet blev blotlagt og desværre rustede. Alt rusten blev derfor fjernet fra det blotlagte jern, som er blevet behandlet med rustbeskyttelse. Alle materialerne er blevet overfladebehandlet med et materiale, som gør det modstandsdygtig imod vind og vejr.

Riddersalen Riddersalen er udsmykket med en unik serie go-beliner, der viser Danmark historie. Alle de smyk-ke gobeliner kommer oprindeligt fra vikingetiden og frem til nu. Man regner med at det vil holde 100 år længere, da klimaet er ekstra hårdt ved kobber, som befinder sig højt oppe. Kobber er et materiale, som har store fordel, som kan klare sig selv i mange år uden vedligehold.

Page 26: Chemistry by design

26

Århus Universitetspark Jeanet Volf Terpling, arkitektur og rum

Århus Universitetspark, er en arkitektur, der har

været under udvikling i 80 år, og selv om de gule

bygninger er designet under de samme grundreg-

ler, er det stadig forskelle og nuancer imellem

bygningerne, der dog ikke forstyrrer helheden.

I 1933 blev den første gule bygning i, hvad der nu

er Universitetsparken, indviet som Århus univer-

sitet, men bygningen blev hastigt for lille til, at

rumme alle fagene og de studerende og allerede i

1936 gik tankerne mod en ny bygning.

Den nye bygning kom dog først til, at stå færdig

til indvielse den 11. september 1946. Grunden til

denne længere tidsperiode mellem de første

ideer og den færdigstående bygning skyldes, ud

over finansiering, også besættelsen den 9. april

1940. Man vidste, at når bygningen stod færdig

ville besættelsesmagten beslaglægge bygningen,

hvilket førte til at man valgte, at trække byggeriet

ud for, at undgå en beslaglæggelse. For at opnå

dette længerevarende forløb, blev der lagt mange

detaljer og finesser i bygningen, noget man ofte

ikke ser da det i de fleste tilfælde ønskes at byg-

ninger skal færdiggøres hurtigst muligt. Denne

bygning som er hovedbygningen af Århus Univer-

sitet er dermed blevet enestående i dens mange

detaljerede udsmykninger.

Hovedbygningen er designet af C. F. Møller i gul

tegl og blev udvalgt til Kulturministeriets Kultur-

kanon over uomgængelige, danske arkitektur-

værker i år 2006.

Århus Universitetet består dog nu af flere bygnin-

ger, som alle inden for Universitetsparken har

samme grund design for eksempel de gule tegl,

samt det at bygningerne ligger parallelt eller vin-

kelret mod hinanden. Men selv om de har den

samme grundstruktur og at

bygningerne ligner de er ens

firkantede klodser på afstand,

åbner der sig nogle detaljer

for en, når man kommer tæt-

tere på, såsom indhak der

former sig nærmest som

udgravninger af den solide

gule bygning, da både vægge

og loft i disse har samme gule

tegl som facaden, men også

organiske bløde buer kom-

mer til syne som en kontrast

med den ellers simple geo-

metriske arkitektur.

Selv om bygningerne ligner

hinanden, er de forskelige i udsmykning og ud-

tryk. De 80 år hvor Århus Universitet er bygget op

på har udvikling og stilen af de forskelige bygnin-

ger ændret sig, men også i materialernes mærk-

ning gennem årene er der forskel, både i farve og

forfald af forskellige forme, for eksempel svind af

mørtel. Når mørtel størkner, foregår det ved

denne reaktion:

Men i løbet af årene sker også den omvendte

reaktion på grund af fugt og regn, hvilket gør at

mørtlen rives med vandet og derpå svinder det

mellem murstenene.

Men selv om dette er tilfældet, spiller de stadig

også sammen i en helhed med hinanden og par-

ken. Selv om husene kun er lagt i to retninger

ligger de forskud fra hinanden, således at deres

placering taget højde, for de naturlige omgivelser

af dale og forhøjninger i stedet for, at bore sig

gennem landet.

Page 27: Chemistry by design

27

Medicinsk Museion

Yusuf Mohamed Jama, sundhed

I de tideliger århundrede var den græske teori

omkring lægevidenskab fundamentet til 1800-

tallets lægevidenskab. Dette fremvises i det medi-

cinsk Museion, hvor hver årstid havde deres eget

bud på hvordan kroppen skal forstås. I udstillin-

gen ’balance og stofskifte’ fås et tydligt indblik til

hvordan man behandlede forskellige sygedomme,

herved ses der en kæmpe udvikling fra 1800 tal-

lets lægevidenskab til i dag.

Den kemiske krop

Det humorale krop eller de fire temperamen-

ter (latin temperamentum – passende blanding),

blev først beskrevet 400 år f.Kr. af græke-

ren Hippokrates. Dette viste, hvordan en patient

blev analyseret, som et kemisk system i 1800

tallet. Man kan opleve den humorale tænkning

fra antikken, der på mange måder ligner vor tids

fokus på livsstil. Den humorale krop bestod af fire

kropsvæsker – blod, slim, gul galde og sort galde.

Disse fire kropsvæsker skulle være i balance, hvis

man skulle undgå sygedom, ifølge 1800-tallets

læger. Dette var set som kroppens natur. På gul-

vet af udstillingen kan der ses forskellige kvalite-

ter som kold og varm, de blev tolket som årsti-

derne. Det var lægens job enten tappe eller styr-

ke en af de fire væsker for at kurere sygdom og

holde kroppen sund.

I dag bliver 1800-tallets forstand på kroppens

virkning stadig brugt, dog i en mere logisk og

videnskabelig måde. F.eks. forstås kroppen og

livet som kemiske reaktioner, dette var både set i

1800 tallet og i den moderne verden. I dag kan

man gennem udviklingen af teknologien studere

disse kemiske reaktioner på et højt molekylært

niveau. Ligheden mellem 1800-tallets læger og

den moderne verdens læger er, at deres formål

var, at helbrede sygdomsramte mennesker, her-

med identificer den kemiske reaktion i kroppen

og derved finde de egnede behandlinger, som

angriber denne kemisk reaktion som skader

kroppen. I vores krop findes der hundredtusindvis

af stoffer, hvor der forekommer millioner af reak-

tioner hvert splitsekund. I dag forstår lægeviden-

skaben kroppen som et sammenhængende ke-

misk system – mennesker lærer, tænker, elsker,

sover, føler sig ovenpå eller triste, er sunde eller

syge på grund af kemiske reaktioner i vores krop.

http://kulturklik.dk/nyheder/nyhedsartikler/bala

nce-og-stofskifte

Page 28: Chemistry by design

28

Spis broccoli

Thomas Krogsgaard Andersen,

sundhed

Spiser du tit broccoli? Hvis du ikke gør, så begynd.

Broccoli reducerer risikoen for at få flere typer af

kræft.

Nogle undersøgelser siger, at kost med højt ind-

hold af grønsager fra korsblomst familien, f.eks.

broccoli, reducerer risikoen for, at få forskellige

typer af kræft. Det der gør at grønsager fra kors-

blomst familien reducerer risikoen for kræft er, at

de indeholder en stofgruppe, der hedder glucosi-

nolater. Glucosinolater er et svovlholdigt natur-

stof, som blandt andet, giver den skarpe smag i

sennep og radiser. Planterne der producerer glu-

cosinolater, har det som udgangspunkt at forsvar

sig imod insekter og farlige mikroorganismer. Det

er glucosinolat man regner med har den kræftfo-

rebyggende effekt. Glucosinolater er vandopløse-

lige anioner.

Denne effekt får man især fra broccoli, hvor det

primære glucosinolat hedder glucoraphanin. Det

er lykkes for forskere på LIFE, Det Biovidenskabe-

lige Fakultet, som de første i verden, at produce-

re glucoraphanin i tobaksplanten Nicotiana

Benthamiana, som naturligt ikke indeholder glu-

cosinolater. Deres forsøg viser at det er muligt at

overfører generne for glucoraphanin til tobak,

altså en anden værtsorganisme end de korsblom-

strede planter. De er nu i proces for, at se om de

kan producerer glucoraphanin i en mikroorga-

nisme, som gær, Saccharomyces Cerevisiae, der

er specialist indenfor produktionen af fremmede

stoffer. En succesfuld produktion af glucorapha-

nin har stor potentiale, hvis man kan skabe en

stabil og billig kilde til glucoraphanin, eftersom

det også kan bruges til berigelsen af fødevarer

eller i kosttilskud. Det medfører, at der er flere,

som får et forøget indtagelse glucoraphanin, end

de normalt får og det kan resulter sig i et for-

mindsket antal af ramte kræftpatienter.

For lidt fysisk aktivitet kan også resultater i kræft.

I år 2000 kunne 5-6 % af alle kræfttilfælde have

været undgået, hvis de kræftramte danskere ikke

var overvægtige og fysisk aktiv. Fysisk aktivitet

kan variere mellem løb, hurtig cykling eller lig-

nende i mindst 30 minutter dagligt, kombineret

med mere intensive aktiviteter mindst 1 time 1 til

2 gange om ugen. Dette formindsker risikoen for

at få kræft i tyktarmen, bryst, livmoderhulen,

prostata, og en række sjældnere kræftformer.

I dag er der knap 130.000 danskere med hud-

kræft. Det gør at hudkræft er den hyppigste

kræftform i Danmark. Hvert år bliver der registre-

ret mere end 9000 nye tilfælde af hudkræft. Det

er næsten, hverdag en dansker dør af hudkræft.

Bare med at holde sig til fire råd omkring solbrug,

kan men reducerer risikoen markant for at få

hudkræft. 1. være i skyggen mellem 12 og 15. 2.

Dæk bar hud til, midt på dagen. 3. Brug solcreme,

gerne faktor 15 eller højere. 4. Sluk for solariet.

Alkohol og ethanol, er kræftfremkaldende, og det

er klassificeret i denne gruppe som asbest af

WHO’s kræftforskningscenter. Folk der dagligt

eller ofte drikker alkohol, har større risiko for, at

få brystkræft, leverkræft, kræft i mund og spise-

rør, tarmkræft og kræft i bugspytkirtlen.

Den sidste store søn til kræft, er passiv rygning.

Der dør hvert år 600.000 mennesker i verden af

passiv rygning. 80 % af tobaks røg kan ikke ses, så

selv man ikke kan se røgen, kan man stadig være

udsat for passiv rygning. Især børn er meget ud-

sat overfor passiv rygning, da deres organer ikke

er færdigudviklet. Børn der er udsat for passiv

rygning har større risiko for mellemørebetændel-

se, astma, luftvejsinfektioner, nedsat lungefunk-

tion og vuggedød. Voksne der er udsat for passiv

rygning har større risiko for at få lungekræft, hjer-

tesygdomme, luftvejssygdomme og for tidlig død.

Page 29: Chemistry by design

29

Det er kun 5 % af lungekræftramte, der overlever.

Hvert år er der ca. 4000 personer, der får lunge-

kræft og 90% af dem har aldrig været fast ryger.

Så for at undgå at få lungekræft, skal man bare

holde sig langt væk fra de områder hvor folk ry-

ger.

hvis man vil leve længere, og undgå kræft, skal

man spise sundt -masser af broccoli, vær fysisk

aktiv, drik mindre, undgå for meget sol, og holde

sig langt væk fra tobaksrøg.

Page 30: Chemistry by design

30

Modeomvæltningens nutid

Sonita Rashiei, Tekstil og Design

Mode er ikke defineret, som det var engang. Før gik man efter et modeikon

eller det trend, der var der, men nu kan man ikke definere, hvad trend er mere, da mange

mennesker selv finder deres stil. Det som ikke er gået af mode lige fra starten, er denim. Det

er blevet meget populært, at gå med flere forskellig farver denim eller bare generelt tekstil

i flere farver. I dag har vi ikke længere store fabrikker, hvor vi producere tøj, da det er dyrt

i Danmark. Derfor får vi det produceret i ulande, hvor arbejdes kraften er billigt, så tøjet

kan sælges billigere til kunderne her i Danmark.

Page 31: Chemistry by design

31

Denim

Stofmateriale produceres ofte i Indien eller an-

dre ulande. Bomulden bliver høstet ved hånd-

kraft, hvor de plukkes af. Denim som også består

af bomuld kommer fra en plante kaldet Gossy-

pium hirsutum. Der er flere forskellige bomulds-

planter, men denne er særligt brugt til tøj. Af al

den bomuld der bliver plantet er 90 % af denne

art. 5 % af verdens landbrugsdyrkning er bomuld.

Fakta: Tom Heinmann, der er journalist, har

tilrettelagt dokumentarfilm som hedder ”Når

tilbuddet dræber” Filmen viser, at det er et al-

vorligt problem, at store, velkendte firmaer til-

byder os varer, som har kostet arbejdernes hel-

bred og miljøet dyrt. Det drejer sig om store re-

spektable firmaer som Føtex, Jysk, Bilka, Netto

og Indiska, som måske tror, at de køber tekstiler,

som er produceret på en forsvarlig måde. Det

viser sig, at firmaerne ofte helt eller delvist får

leveret produkter, som underleverandører med

meget lave krav til miljø, arbejdsforhold og

menneskerettigheder har produceret.

Danske firmaer har købt materiale fra producen-

ter i ulande med dårlige arbejdsforhold. Men de

har udtalt, at de ikke vidste noget om denne situ-

ation. Vi hører også i den nævnte dokumentar, at

arbejderne bliver behandlet dårligt. De bliver

slået og må ikke melde sig ind i en fagforening.

Hvis dette sker bliver de fyret. Mange af arbej-

derne er under 14 år.

Sprøjtemidler

Til fremstilling af bomuld på markerne bliver

der brugt forskellige kemikalier. Kemikaliernes

funktion er, at dræbe ukrudt og insekter. Et

specielt kemikalie bliver brugt til, at dræbe en

type af larver som spiser bomuldsplanten. De

er svære at komme af med, når de først er der.

Kemikalierne er ikke kun farlige for insekter og

ukrudt men også for menneskerne. Folk, der

sprøjter med kemikalierne er blevet slemt syge,

men da der ikke er andet arbejde, de kan få,

bliver de ved med den type arbejde indtil de

dør. De kemikalier de bruger, er eksempelvis

pesticider.

De nævnte kemikalier er noget af det farligste og

skader også under processen til at lave kemikali-

et. Som helt tilfældigt også ligger i Indien og ska-

der folk der bor tæt på produktionsstedet.

Sprøjtemidlerne gør arbejderne dårlige, og de

sprøjtemidler de bruger, er forbudt i Danmark. Da

de er farlige. Det er bl.a. Cheminova (som er et

dansk firma), som sælger sprøjtemidlerne til de

indiske farmere.

Farvning

Også farvningen af tekstiler kan være sundheds-

farlig. Der bliver brugt mange forskellige kemika-

lier og der bliver brugt forskellige typer kemikali-

er under farvning processen. Der bliver brugt

f.eks. Svovlsyre, klor og Natriumnitrat. Arbejder-

ne går også bare rundt i syren og indånder de

giftige dampe. Mange mennesker kan kun holde

ud at arbejde i 5 år og så er de for ødelagte til, at

arbejde på farvningsproduktionen. Der er ingen

sikkerhedsudstyr, som arbejderne kan tage på.

Desværre giver kemikalierester gener hos for-

brugerne. Men heldigvis er det ikke alle farve-

stoffer, der er sundhedsfarlige, der findes nogle

naturlige farvemetoder, som er miljøvenlige.

Soya er f.eks. et naturligt farvestof, som farver

tekstiler rødt.3

Forbrugerne kan også være med til at bestemme,

hvordan tekstiler bliver produceret, hvis vi alle

sammen gik efter økologiske produkter. Der fin-

des kontrolmærker, som viser, at tøjet er produ-

ceret på en ikke miljøskadelig måde som f.eks.

EKO, GOTS eller SKAL.

Page 32: Chemistry by design

32

Optisk kommunikation er vores dagligdag

Simon Asp, Robotteknologi

De seneste år er nettet, for den almindelige bor-

ger, blevet meget mere betydningsfuld og dertil

er der også et stigende behov for en større bånd-

bredde. Men med alt denne betydningsfulde

båndbredde, der skal forsyne Danmark, er det

også vigtigt, at der er nogle metoder til, at over-

føre data meget hurtigere end, hvad man kan

gøre i et almindeligt kobber kabel. Til dette for-

mål har man allerede i dag opfundet muligheder

for at overføre data ved hjælp af optiske signaler.

Vi kan bruger nettet til næsten alt. Via smartpho-

ne’s, tablets’s og andre apparater kan man kom-

me på nettet for, at søge på alt fra kageopskrifter

til porno. Denne netforbindelse er ofte noget

vores teleselskaber udbyder i form af f.eks 3G

eller det nye 4G net. Det smarte ved denne form

for netudbydelse, er, at det er trådløst og at man

kan komme på de fleste steder. Men fremtiden er

ikke trådløs.

For det trådløse signal i dag er ikke særlig hurtigt.

Et trådløst net kan i dag ikke overføre mere end

nogle Mb per sekund og med det trådløse net er

der blevet spået, at man kan komme til at overfø-

re nogle Gb per sek i fremtiden, men det er stadig

ikke særlig hurtigt. Hvis det danske net skal for-

synes med data, så skal der noget andet til. Der-

for har man de seneste årtier forsket meget i

overførsel af data i form af lasere i optiske fibre.

Det har ført til, at man hurtigt valgte at bruge

optiske fibre til, at overføre data til andre ver-

densdele. For at give et eksempel på, hvor meget

data disse optiske fibre kan overføre i dag, så kan

man på et uheld i 2008, hvor man kom til at grave

et kabel med to fibre over, hvilket kom til at be-

tyde at det danske G3 net blev totalt lammet

indtil kablerne var repareret. Selvom teleselska-

berne bruger trådløst net, så har de en forbindel-

se til netværket, der er lavet af optiske fibre.

Eftersom datastrømmen betyder så meget i dag

samt, at det kommer til at fylde mere i fremtiden,

er det altså vigtig at man stadig forsker i optiske

fibre. Det gør man på DTU hvor man er kommet

op på en hastighed på 1,2 tera bit per sekund.

Det er 1200 gange så hurtigt som det trådløst kan

gøres, og det er gennem fibre der ikke engang er

på tykkelse med et hår.

Figuren viser, hvordan man ved, at tilføre en form for strå-

ling til et materiale, alt efter om materialet er elektrisk nega-

tivt eller positivt, kan forstærke eller absorbere strålingen.

Fysikken bag er, at elektroner i et atom har en vis energi alt

efter hvilken skal det ligger i, så hvis du tilføre energi kan du

enten løfte en elektron fra en skal til en anden og derved

absorbere energien, eller få en elektron til at falde ned til en

anden elektronskal, hvorved der afgives mere energi end der

var tilført.

En laser (Light Amplification by Stimulted Emission og Radi-

tion) er en lysstråle der passere gennem et materiale der kan

skabe emission som forstærker strålen.

Den data der bliver sendt gennem de optiske

fibre er ikke i elektrisk form, men derimod i form

af lys. Det fungere ved at man sender en laser ind

i den ene ende af et kabel, der så kan modtage

signalet i den anden. Men laseren er ikke nød-

vendigvis i stand til at tænde og slukke, derfor er

der brug for et andet system, som kan ændre på

laseren, så det er muligt at få et binært signal i

den optiske fiber.

Page 33: Chemistry by design

33

Det gøres ved at dele lyset op i to optiske fibre,

hvoraf den ene går ind i en modulator, som be-

står af et materiale med et andet brydningsindeks

end der var i den optiske fiber, hvorefter laserly-

set kastes tilbage til den optiske fiber. De to fiber

ender til sidst med, at blive samlet igen. Modula-

toren får laser bølgerne til at bevæge sig lang-

sommere gennem materialet og derved tager det

længere tid at komme til det punkt, hvor laseren

samles. Herved kan man skabe en konstruktiv

eller destruktiv interferens, hvilket kommer til at

optræde som 1’taller eller 0’taller i det binære-

talsystem. Der er mange materialer der har mu-

lighed for at ændre deres brydningsindeks så det

er muligt af få både konstruktiv eller destruktiv

interferens og det er som ofte krystaller.

Laser gennem modulator.

Konstruktiv interferens Destruktiv interferens

Men det er kun krystaller af Lithium niobate

der lader sig påvirkelig af en elektrisk

ladning, hvilket betyder at man kan gøre det lige

så hurtigt som computeren kan regne.

Derved har vi altså muligheder for, at skabe høje-

re hastigheder på vores internet så, hvor mon vi

ender?

Page 34: Chemistry by design

34

Curiosity

Erik Winther Dirac, robotteknologi

På bagrung af forelæsning i Planetariet i København vides det, at Robotten, Curiosity, var den første robot (Mars Science Laboratory) der var lavet til at køre på radioaktivt materiale RTG ( Radioisotope Thermoe-lectric Generator).

Stoffer som fx plutonium-238-dioxid, bliver brugt i rumsonderne Galileo og Cassini. Grunden til, at man har bygget Curiosity til at køre på RTG er for, at undgå at den vil køre død, når den rammer ind i problemer med solcellerne. Før hen har disse problemer taget livet af robotter, der har kørt på Mars' overfladen. De robotter, som har under-søgt planeten, har mistet forbindelsen på grund af mangel på sollys til, at holde deres solceller kørende. Af den grund har man ville forske i nogle mere sikre energiforsyninger for, at undgå tab, da det er svært at få solcellerne til, at modtage sol-lys. Derfor er det vigtig med en mere stabil og fast energikilde, som kan drive robotterne. Curio-sity er noget støre ind de tideliger robotter, der har kørt på Mars. Af den grund har man været nødt til, at lave nye landteknikker og nye pro-grammeringer. Der er blevet brugt 2.5 billioner på dette projekt.

Disse nye landsættende teknikker er vigtig for robotten, da den ellers vil gå i stykker under lan-dingen på Mars. De tidligere robotter, der har landet på Mars, har kunne lande med jetmotorer, placeret under selve robotten, som vil sikre ro-botterne i, at lande sikkert og undgå det hårde sammenstød. Som sagt er Curiosity noget større og tungere ind de tidligere robotter og derfor har man ikke kunne bruge jetmotorer. Tidligere er der sket uheld og fejl, hvor en robot var blevet programmeret forkert. Den var lavet til at slå jetmotorerne fra når den, havde slået støttebe-nene ud til landing, men de havde ikke tænkt over at støttebenende ville blive slået ud langt før end den landede. Derfor havnede den i en for hård landing og blev ødelagt, men der har også være tilfælde hvor det lykkedes. Senere fandt man på, at robotten, Curiosity, skulle have en faldskærm, der vil kunne give Curiosity en bedre landing. Da de havde sendt Curiosity af sted, var

man forberedt på, at den skulle kunne slå sin faldskærm ud og smide den af uden hjælp fra kontrolstyringen der hjemme. Dette vil være smart da kontrolstyringen først vil observere ro-botten 10 min efter den er landet og på den må-de, havde man forudset dette problem, hvorpå den så blev programmeret til selv, at kunne styre sin faldskærm

Curiositys vigtigste opgave på Mars er, at tage prøver af sten og karader, som mindede om gam-le vandløb. Dette vil kunne give os mennesker tegn på om der har fandtes liv på Mars. Hvis ro-botten fandt kulstof på Mars, så vil det kunne dokumenteres at der har været samme forhold på Mars som på Jorden i dens oprindelse. Dette vil kunne muliggøre liv i rummet.

Page 35: Chemistry by design

35