Miljoner till Högskolan i Skövde möjliggör tre nya forskningsprojekt

Högskolan i Skövde beviljades nyligen 8,2 miljoner kronor av KK-stiftelsen. Pengarna ska finansiera tre nya forskningsprojekt i bland annat informationsfusion. Totalt fördelades 70 miljoner kronor inom programmet HÖG - projektstöd till nya lärosäten.
- Vi är ett av de lärosäten som fick allra mest, säger Lars Niklasson, prorektor vid Högskolan i Skövde.

Trea i landet
Stiftelsen för kunskaps- och kompetensutveckling, KK-stiftelsen, fördelar statliga forskningsmedel efter utvärdering av projektansökningar från universitet och högskolor. Vid den senaste utdelningen kom Högskolan i Skövde på tredje plats bland landets universitet och högskolor. Endast Karlstads universitet och Högskolan Väst fick mer pengar.
- Det är fantastiskt roligt! Detta är ett erkännande av vår forskning och visar både att våra forskningsprojekt är värda att satsa på och att vi intar en ledande position i landet inom våra forskningsprofiler, menar Lars Niklasson.

Företag medverkar
De nya pengarna ska finansiera tre projekt; Informationsfusion inom läkemedelsforskning, Material- och simuleringsmodell för limmade produkter och Nya metoder för industriell mikrovågstorkning. I projekten deltar också många stora och små företag som till exempel Astra Zeneca, Lexware Labs AB, Stora Enso, Volvo 3P och Saab Automobile.

Nya problemställningar
Projektet inom informationsfusion innebär en komplettering och ett nytt tillämpningsområde för Högskolans pågående forskningsprogram i informationsfusion som också finansieras av KK-stiftelsen. Det nya projektet leds av professor Henrik Boström.
- Det nya tillämpningsområdet blir beräkningskemi för läkemedelsutveckling, något som ger ett väsentligt tillskott till programmet i form av nya problemställningar och tillgång till nya data att fusionera, säger Henrik Boström.

Limfogade produkter
Pengarna för det andra projektet tilldelas materialmekanikgruppen vid Högskolan i Skövde som tillsammans med industrin ska utveckla metoder att simulera limfogade produkter. Projektet ska ledas av professor Ulf Stigh. Metoderna är inte begränsade till ett teknikområde. Därför ingår representanter för både bil, lastbil och förpackningsindustrin i projektet.

Mikrovågor som torkmetod
Det tredje projektet, Nya metoder för industriell mikrovågstorkning, tilldelas en forskargrupp som leds av professor Krister Karlsson. Gruppen ska i samverkan med industrin utveckla nya metoder för användning av mikrovågor för att torka cellulosa och annat som används inom tillverkningsindustrin. Mikrovågstorkning är billigare än konventionella torkmetoder och de nya metoderna kan därmed spara pengar åt företagen.

Mer information kontakta:
Henrik Boström, professor vid Högskolan i Skövde, tfn 070-523 85 84
Ulf Stigh, professor vid Högskolan i Skövde, tfn 0500-44 85 08
Krister Karlsson, professor vid Högskolan i Skövde, tfn 0500-44 86 06
Lars Niklasson, prorektor vid Högskolan i Skövde, tfn 070-33 30365

Presskontakt: Kristina Appelqvist, tfn 0734-38 37 31

Beskrivning av projekten:

1. INFUSIS - Informationsfusion för in silico-modellering inom läkemedelsforskning
År: 2009-2011
Budget: KK-stiftelsen: 2.982 MSEK. Motfinansiering från AstraZeneca 2.1 MSEK och Lexware Labs 0.9 MSEK.
Deltagare: Högskolan i Skövde, Högskolan i Borås, AstraZeneca, Lexware Labs

Tester kan simuleras i datorn
Ett av de mest intensiva forskningsområdena inom läkemedelsindustrin idag är att samla in och analysera data om hur läkemedel tas upp och bearbetas av människokroppen. Syftet med detta är att ge vägledning till läkemedelsutvecklingsprojekt i sökandet efter lovande kemiska föreningar, och att så tidigt som möjligt upptäcka föreningar som bör exkluderas, till exempel på grund av bieffekter. Kostsamma laboratorietester kan ofta undvikas i det tidiga utvecklingsskedet genom att istället använda datorbaserade simuleringsmodeller, något som ibland refereras till som in silico-modellering.

Effektivare processer
Projektets huvudmål är att effektivisera processer inom läkemedelsindustrin. Genom att kombinera information från flera olika källor kan man utveckla metoder och programvara som ger beräkningskemister möjlighet att få ett bättre beslutsunderlag än vad som är möjligt idag. Det förbättrade beslutsunderlaget förväntas dels bestå av robustare modeller med signifikant högre prediktiv förmåga, dels bestå av metoder som kan förklara vilka variabler som påverkar prediktionerna och hur dessa variabler samverkar.

Den senare egenskapen är av vikt för modellernas tillförlitlighet och förväntas dessutom kunna ge kemister vägledning för syntetisering eller insamling av nya föreningar.

Kompletterar pågående forskningsprogram
Det nya projektet kompletterar Högskolans pågående forskningsprogram Infofusion med ett nytt tillämpningsområde, beräkningskemi för läkemedelsutveckling. Detta ger ett väsentligt tillskott till programmet i form av nya typer av problemställningar och tillgång till nya typer av data att fusionera. Dessutom tillkommer en ny kategori beslutsfattare, beräkningskemister, med särskilda krav på den typ av beslutsstöd som metoderna för informationsfusion ska ge. Projektet innebär också att samarbetet mellan högskolorna i Skövde och Borås förstärks genom den utökade samverkan mellan forskningsgruppen AIM (Artificial Intelligence and data Mining) vid Högskolan i Borås och forskningsprogrammet i informationsfusion vid Högskolan i Skövde.

Expertis till företagen
Genom projektet kommer AstraZeneca att få tillgång till expertis inom metodutveckling. Detta kan förbättra företagets möjligheter att effektivisera processerna med att ta fram läkemedel, genom ökad förmåga att hitta kemiska föreningar med önskade egenskaper till en lägre kostnad. Genom projektet kommer Lexware Labs att kunna genomföra en specialisering av sina textextraheringssystem för att bättre möta kraven på precision i extrahering av objekt och relationer från texter inom farmakologi. Vid utveckling av programvaran i den riktningen är tillgången till textdata från AstraZeneca av central vikt liksom tillgången till expertis inom metodutveckling vid högskolorna i Skövde och Borås.

2. MASLIM - Material- och simuleringsmodell för limmade produkter
År 2009-2011
Beviljat belopp från KK-stiftelsen: 2.785.000 kr
Medverkande företag: Saab automobile, Sika Sverige AB, Scania CV AB, Stora Enso Skoghall AB, Swerea IVF AB, Volvo 3
Från Högskolan i Skövde deltar fem personer.

Ökade valmöjligheter
KK-stiftelsen har anslagit 2,8 mkr under tre år för att genom samproduktion med svensk industri utveckla metoder att simulera limfogade produkter. Med limfogning får man ökade valmöjligheter i produktutvecklingen, som gör det möjligt att utveckla lättare, energieffektivare och mindre miljöpåverkande produkter.

Simulering sänker kostnader
Många företag idag strävar efter att ersätta verkliga fysiska prov med datorsimuleringar för att på detta sätt sänka sina utvecklingskostnader och bli mer konkurrenskraftiga. Detta kräver en simuleringsmodell med tillräckligt hög kvalitet. En bra simuleringsmodell kräver i sin tur goda materialmodeller för alla ingående material.

Speciella egenskaper
Ett problem med att införa limfogar i produkter är att det är svårt att bestämma hur de beter sig mekaniskt vid belastning. Limfogens speciella geometriska form leder till speciella egenskaper. Limmets styrka ändras till exempel beroende på limskiktets tjocklek. För att kunna mäta upp limmets egenskaper måste egenskaperna därför mätas för limmet i en fog med relevant tjocklek. Detta medför att företag är osäkra på hur man skall mäta limmets materialbeteende och införa dessa i sina simuleringsmodeller. Detta leder i sin tur till ett behov av fysiska experiment med den färdiga produkten för att säkerställa funktion och hållbarhet. Limfogningens fulla potential kan således inte utnyttjas.

Meningslös information
Idag används nästan uteslutande vissa limstandarder för karakterisering av en limfog. Information finns på datablad för konstruktionslimmen. För en konstruktör eller beräkningsingenjör är dock denna information tämligen meningslös. På senare år har en ny metod att bestämma en limfogs mekaniska egenskaper börjat utvecklas. Metoden kallas kohesiv modellering och används av ett stort antal forskare i världen för olika ändamål.

Kohesiv modellering kraftfull metod
Kohesiv modellering är en kraftfull metod för att simulera spricktillväxt i material till exempel genom delaminering. Fördelen med denna metod att den är mycket beräkningseffektiv jämfört med traditionella metoder. Bland annat kan nämnas en forskargrupp vid University of Michigan under ledning av professor Michel Thouless som utvecklar kohesiva modeller för lim åt General Motors i USA.

Element av yttersta intresse
Vidare utvecklar forskargruppen vid Högskolan i Skövde ett så kallat finit element som kan införas i kommersiell programvara för att genomföra datorsimuleringar av tunna limfogade strukturer. I dagsläget finns inget sådant element i kommersiella programvaror. Ett sådant element är därför av yttersta intresse för både bil (Saab), lastbil (Volvo och Scania), och förpackningsindustrin (Stora Enso).

3. Nya metoder för industriell mikrovågstorkning
År 2009-2010
Beviljat belopp från KK-stiftelsen: 2.500 000 kr
Medverkande företag: Uvox Microwaves AB, Dipolar AB, CCpack AB

Projektet är tvåårigt. Högskolan i Skövde ska i samarbete med några industriföretag studera och utveckla mikrovågstorkning, såväl teoretiskt som praktiskt.

Alla känner till hushållsmikrovågsugnar, men dessa är konstruerade för att ge någorlunda jämn tining eller värmning av ett stort spektrum av sammansättningar och geometrier hos livsmedel. Att tina mat i ugnen kan som bekant vara lite problematiskt och ofta ge ojämnt resultat. Detta beror dels på att det ofrysta vatteninnehållet - som är det som huvudsakligen värms - är lågt i fryst mat, del på att temperaturutjämningen är dålig just vid tiningen då temperaturskillnaderna är små.

Torkning med mikrovågor innebär också svårigheter eftersom vattnet successivt förångas, så att värmningsobjektets förmåga att absorbera mikrovågorna varierar starkt. Till detta kommer emellertid att mikrovågorna som bekant kan värma på djupet, vilket innebär att man kan "trycka ut" vattnet istället för som vid exv. varmlufts- eller infrarödtorkning behöva "dra ut" det från den ofta övervärmda ytan. Mikrovågor kan ge avsevärda energibesparingar och förbättringar av produktkvaliteten, vilket är känt från bland annat en 300-kilowatts mikrovågstorkanläggning för så kallad blackning hos Volvos gjuteri i Skövde.

Industriell mikrovågstorkning erbjuder möjligheter att styra mikrovågorna dit man behöver dem. Denna samverkan mellan utformning av de så kallade mikrovågsapplikatorerna och materialens mikrovågstekniska egenskaper - mikrovågsfysiken - utgör projektets kärna. Men goda resultat kan inte åstadkommas utan kunskaper och erfarenheter. Forskning och utveckling inom detta område är tvärteknisk och bedrivs idag på endast några få institutioner i världen. Men de flesta av dessa saknar den nödvändiga kopplingen till industriell anläggningsutveckling och framför allt uppskalning från laboratoriesystem till de typiska fullskaleanläggningsstorlekarna på 50 till 300 kilowatt.

I Sverige finns sedan länge en god men ganska utspridd kunskap, som nu avses att koncentreras till och användas i Högskolans projekt. Den internationellt framgångsrika tillverkaren av mikrovågsanläggningar Uvox Microwaves AB i Tidaholm och komponenttillverkaren Dipolar AB i Skellefteå kommer att delta i projektet, liksom avnämaren CC-Pak AB i Tibro.

Det är vår förhoppning att den koncentration och uppbyggnad av kunskap som nu kommer att ske på Högskolan i Skövde kommer att på både kort och lång sikt ge en ökad konkurrenskraft och att mikrovågsteknikens stora möjligheter till energibesparande och -effektiva processer som ofta kan ge även förbättrad produktkvalitet kommer att spridas kring det centrum som Högskolan i Skövde nu blir.