Hvorfor materialeinnovation er nøglen til en bæredygtig fremtid

Vi starter vores rejse med en (lang) tur ned ad memory lane. Vi skal tilbage til år 3.000 f.v.t., dengang vores forfædre i deres søgen efter ly, faldt over naturens egen primitive værktøjskasse.

En samling solide sten strøet hen over Jorden. En scene, der straks leder tankerne hen på åbningsscenen fra Kubricks "2001: A Space Odyssey" eller Gerwigs "Barbie".

Men selv i den moderne verden har stenen beholdt en hvis tiltrækningskraft. Den dag i dag ser vi stadig sten, hvor end vi kigger. Et kig ud af vinduet fra Polestar HQ belønnes med synet af en ambitiøs marmorsten.

Det oplysende metal

Vi vender tilbage til moderne tid – eller i hvert fald 1825 – til opdagelsen af aluminium. Dette lette vidunder kan vi takke vores egen danske kemiker Hans Christian Ørsted for. Det revolutionerede transportindustrien og gav endeløse designmuligheder.

Aluminium kan bestemt også anses for at være bæredygtigt, men genanvendelse af det er ikke helt problemfrit. Der findes over 500 forskellige typer aluminium, så det er en kæmpe opgave for genvindingsfabrikkerne at identificere og sortere det. Resultatet bliver ofte et miks af forskellige varianter, men det fører til, at genanvendt aluminium ikke egner sig til højklassificerede emner.

Problemet kan dog løse på enkel – og elegant – vis: mærkning og farvekodning. Dette gør det muligt for genvindingsfirmaer at differentiere mellem klasse og genanvende dem adskilt, så kredsløbet for materialet på den måde lukkes.

Gør det bekvemt at bevare

I 1907 syntetiserede den belgiske kemiker Leo Baekeland det første plastik og slog sin rival i kapløbet til patentkontoret med en enkelt dag. I dag findes det overalt. Mens dets fleksibilitet har revolutioneret fremstillingsindustrien, har plastmaterialets afhængighed af fossile ressourcer også blevet en øjenåbner for folk om, at der skal ske forandringer.

Et af de mest benyttede plastmaterialer, PolyVinylKlorid (PVC), bruger råolie til produktionen, og det ved vi alle, ikke er godt for miljøet.

Men materialevidenskaben har den seneste tid arbejdet på at udskifte råolie med tallolie i plastproduktionen. På den måde reduceres udledningen af drivhusgasser med 70 %. Det biotilskrevne PVC er den første af sin slags og bruges i indtrækket i Polestar 3, så kulstofaftrykket fra vores bilpark bliver endnu lavere.

Supereffektivitet og svævende toge

Nu bevæger vi os ud i nyt terræn , ét som sandsynligvis er på manges radar for tiden af forskellige grunde. Halvledere oplever en voldsom global efterspørgsel.

Imens fortsætter forskningen i superledere. Forestil dig en verden, hvor elektricitet kan løbe uden modstand, hvor toge svæver og energitab er en saga blot.

For ikke så længe siden var det alt, hvad det var. En forestilling. For materialet krævede ultralave temperaturer og enormt tryk for at fungere.

Men ny udvikling i en undersøgelse hævder at have opnået at have skabt et materiale med superledende egenskaber ved langt over rumtemperatur og ved almindeligt tryk – en bedrift, der vil påvirke alt, der bruger strøm. Vi er selvsagt henrykte.  

Siden udgivelsen af undersøgelsen, har laboratorier over hele verden været i kapløb om at genskabe resultaterne fra undersøgelsen og der rapporteres allerede om succes.

En alkymists drøm

Fra et banebrydende materiale til et andet. Vi er nået til en kategori, der udvisker grænsen mellem det naturlige og det syntetiske: kompositter. De samler det bedste fra begge verdener og leverer performance, der overstiger summen af sine dele.

I kernen af kompositterne finder vi fibre – sindrige strenge af naturlig eller syntetisk oprindelse som udgør marven i disse kreationer. Kulfiber er nok en af de mest kendte kompositter, og det findes i alt fra rumskibe til golfkøller og vores egen Polestar 1.

Men det er bare toppen af isbjerget, når det kommer til kompositter. I Polestar 3 benytter vi Bcomps komposit af naturfibre. Materialet er fremstillet af europæisk dyrket hør og er næsten ligeså stærkt som kulfiber, men 40 % lettere og bruger 50 % mindre ny plast end andre plastmaterialer med samme egenskaber.

Hør kan endda bruges til berigelse af landbrugsjord mellem vækstsæsoner for at undgå udpining af jorden.

Menneskehedens evige teknologiske udvikling har betydet, at materialeinnovationen aldrig har stået stille.

Nu står vi over for en ny udfordring. Hvordan kan vi fortsætte vores bekvemmelige og berigende tilværelser og samtidig reducere vores miljømæssige påvirkning? Det spørgsmål er helt centralt for videnskabelig innovation, og eftersom tiden løber fra os, kan du godt forvente at opleve dramatiske ændringer i de materialer, du møder i din hverdag, henover de kommende år.