Varför materialinnovationer är nyckeln till en hållbar framtid

Vi börjar med att resa bakåt i tiden. Omkring år 3 000 före vår tideräkning sökte de tidiga människorna skydd från elementen och snubblade över naturens egna primitiva verktygslåda.

En samling av rejäla stenar utspridda över jorden. En scen som påminner om i Kubricks 2001: A Space Odyssey eller inledningen i Gerwigs Barbie.

Likväl består stenarnas förtrollning ända till vår moderna tid. Ännu idag ser vi sten nästan överallt omkring oss. Bara genom att titta ut genom fönstret från Polestars huvudkontor hälsas vi av en sten i marmor med alla dess ambitioner.

Den upplysande metallen

Om vi hoppar fram till nutid (nåja, till år 1825) så kommer vi till upptäckten av aluminium. Vi har den danske kemisten Hans Christian Ørsted att tacka för detta lättviktiga under, som revolutionerade transportindustrin och förändrade möjligheterna för design.

Trots metallens hållbarhetspotential så är inte återvinningen av aluminium utan komplikationer. Med över 500 olika sorter aluminium är det en enorm uppgift för återvinningsanläggningar att identifiera och sortera dem. Detta resulterar i att de olika sorterna förorenar varandra och att det återvunna aluminiumet inte längre är lämpligt för högkvalitativa applikationer.

Lösningen är lika enkel som elegant: märkning och färgkodning. På det här sättet kan återvinnare skilja på olika typer av aluminium och återvinna dem separat, vilket i sin tur sluter materialcirkeln.

Bekvämlighet möter naturvård

År 1907 syntetiserar den belgiske kemisten Leo Baekeland den första plasten och kom till patentverket en dag tidigare än konkurrenterna. Idag finns plast överallt. Även om materialets flexibilitet har revolutionerat tillverkningen så krävs det nu en förändring på grund av att plast är beroende av fossila resurser.

En av de vanligaste plasterna, polyvinylklorid (PVC), tillverkas bland annat av råolja och vi vet ju alla hur dåligt det är för miljön.

På den senare tiden har man dock börjat att ersätta råolja med tallolja i plasttillverkningen. På så sätt minskas utsläppen av växthusgaser med 70 %. Den biobaserade PVC:n är den första av sitt slag och används i klädseln i Polestar 3, vilket ytterligare sänker koldioxidavtrycket för vår flotta.

Supereffektivitet och svävande tåg

Låt oss ge oss in i ett annat område som också har varit på tapeten för många på senare tid, men av andra skäl. Som vi vet är det den globala efterfrågan på halvledare enorm.

Mitt uppe i allt detta fortsätter forskningen om halvledare. Föreställ dig en värld där elektricitet flödar utan motstånd, där tåg svävar och energiförlust förpassas till historien.

För inte så länge sedan var detta bara en fantasi, eftersom materialet behöver utsättas för ultralåga temperaturer eller otroligt tryck för att fungera.

Men, i en ny studie hävdas det att man har lyckats åstadkomma supraledande material i en temperatur väl över rumstemperatur och vid omgivande tryck. Detta är en bedrift som påverkar allt som drivs på el. Du kan föreställa dig vår begeistring.  

Sedan studien publicerades har alla laboratorier runt om i världen börjat att tävla om att reproducera studiens resultat, redan med rapporter om framgång.

Alkemistens dröm

Från ett banbrytande material till ett annat: vi har nu kommit till en kategori som suddar ut gränsen mellan naturlig och syntetisk, vilket är kompositmaterial. Dessa blandar det bästa från båda världarna för att leverera ett resultat som överstiger summan av dess delar.

I hjärtat av kompositer hittar vi fibrer: sköra trådar av naturligt eller syntetiskt ursprung som formar karaktären av dessa skapelser. Kanske är det mest kända av alla kompositmaterial kolfiber, som används i allt från rymdskepp till golfklubbor och Polestar 1.

Men det här är bara toppen av isberget när det kommer till kompositer. I Polestar 3 använder vi naturliga fiberkompositer från Bcomp. Det här materialet tillverkas av lin odlat i Europa och är nästan lika starkt som kolfiber, dock är det 40 % lättare och kräver 50 % mindre mängd nytillverkad plast jämfört med plastmotsvarigheter.

Lin kan till och med användas till att vitalisera odlingsmark mellan säsongerna och därmed förhindra att jorden uttöms.

Människans ständiga avancemang inom tekniken har inneburit att det aldrig har uppstått någon paus i våra materialinnovationer.

Nu står vi inför en ny utmaning. Hur kan vi fortsätta att leva bekväma och spännande liv samtidigt som vi minskar vår miljöpåverkan? Den här frågan är den främsta inom vetenskaplig innovation och med tiden kommer det att bli den viktigaste, så under de kommande åren kan du förvänta dig dramatiska förändringar i våra vardagsmaterial.