Superværktøj til forskning i stoffers molekyler

Videnskabsministeriet har bevilget 26 millioner kr. så Danmark kan deltage i forskningen med en ny europæisk røntgenlaser.

”Røntgenlaseren er et internationalt mega-projekt, der åbner for banebrydende nye videnskabelige landvindinger indenfor forskning i stoffers dynamik og struktur”, fortæller Robert Feidenhans’l, professor i eksperimentel nanofysik på Center for Molecular Movies ved Niels Bohr Institutet og Nano-Science Center på Københavns Universitet.

En milliard gange stærkere
Strukturen af molekylerne i kemikalier, lægemidler, proteiner og andre materialer er altafgørende for, hvordan de virker. Med det nye superværktøj vil forskerne kunne studere de enkelte atomers indbyrdes placering i et molekyle. Den nye forskning vil gøre det muligt at skræddersy materialer og kemiske stoffer med helt nye egenskaber.

Superværktøjet er en uhyre kraftig røntgenlaser, der vil blive en milliard gange stærkere end nogen anden røntgenlaser i dag. Røntgenlaseren, XFEL vil udsende meget kraftige røntgenpulser på en ultra kort tidsskala (0.0000000000001sek=10^-13 sek).

Kan filme molekyler
Ved hjælp af ultrahurtige strukturmålinger vil røntgenlaseren for eksempel gøre det muligt at følge atomernes bevægelser under kemiske reaktioner. Man vil kunne filme molekylerne, mens de forandres og lave Molecular Movies.

Da røntgenstrålen er gennemtrængende, vil man kunne se strukturen på nanometer-skala inde i et materiale uden at ’åbne’ det, og man vil kunne opklare strukturen af enkelte proteiner uden at skulle krystallisere dem. Den uhyre store intensitet gør det muligt at skabe nye molekyler.

XFEL røntgenlaseren i Hamburg vil betyde store teknologiske og videnskabelige landvindinger. Både i USA og i Japan er tilsvarende faciliteter under opførelse, men den europæiske facilitet giver en bredere vifte af muligheder for nye banebrydende eksperimenter. Projektets samlede pris er lidt under en milliard euro.

Danmark har i dag en internationalt stærk position indenfor udnyttelsen af røntgen-synkrotronstråling. Det giver gode muligheder for danske forskningsgrupper at høste de store teknologiske, uddannelsesmæssige og videnskabelige gevinster, som tilfalder dem der først betræder dette videnskabelige nyland.