Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo

Så kommer framtidens material att se ut

Framtidens material kommer att ha användningsområden som vi idag knappt kan föreställa oss. Men framför allt kommer de att kännetecknas av några viktiga egenskaper: de kommer att vara biobaserade, cirkulära, starka men lätta, skräddarsydda för just sitt användningsområde och de behöver alla leva cirkulära liv. Vi lät två av RISE:s medarbetare förklara vad allt detta innebär.

Framtidens material kommer att kunna göra saker som vi i dag kanske inte direkt förknippar med dem: varför inte reglera temperaturen hemma med hjälp av tapeten? Eller skrolla lite på din telefon av trä?

De material vi i framtiden kommer att använda av kännetecknas av tre egenskaper: de kommer att vara funktionella och skräddarsydda för sitt exakta användningsområde, starka och styva i relation till sin vikt, och de kommer alla att behöva vara cirkulära.

Fram för högre funktionalitet

En del av framtidens material kommer att kännetecknas av funktionalitet, och vara skräddarsydda, det vill säga att materialet kommer att ha de egenskaper som är bäst lämpade för dess användningsområde.

– Det kan handla om till exempel fibermaterial med antibakteriella egenskaper för sårvård. Eller fibrer där man kapslar in ett läkemedel som sakta avges, då får du ett helt skräddarsytt och anpassat material beroende på viken aktiv substans som kapslats in, säger Jonas Aspling, avdelningschef på RISE.

Ett annat exempel på nya funktioner är biobaserad elektronik, som exempelvis cellulosamaterial som leder elektricitet.

– Batterier är ett exempel där biobaserade material kan göra skillnad och hjälpa till att lösa problemet med energilagring. Ett samarbetsprojekt mellan RISE, Linköpings Universitet, och KTH har exempelvis utvecklat ett cellulosabaserat material som slagit världsrekord i ledningsförmåga, säger Marie-Claude Béland, affärsutvecklare på RISE.

Lätt – men också starkt

När det gäller styrkan i materialen är det ofta en fråga för kompositindustrin, där man vill ha hög styrka och styvhet i förhållande till vikt.

– Det handlar helt enkelt om att minska vikten i fordon och flygplan och därmed spara bränsle, säger Jonas Aspling.

För att skapa lätta men kraftfulla material använder man inom kompositindustrin kolfibermattor, vars ändar klipps av som spill vid tillverkningen och slängs eller bränns upp. Att ta tillvara på dessa ändbitar leder oss in på nästa stora fråga för framtidens material: Cirkularitet och återvinning.

– Cirkularitet och återvinning är heta frågor just nu. Inom biokompositer måste vi öka förståelsen och kunskapen kring lönsamma cirkulära affärsmodeller samtidigt som vi förstår materialegenskaperna bättre vad gäller återanvändning och återvinning, säger Marie-Claude Béland, som koordinerar projektet Biokompositer inom det nationella strategiska innovationsprogrammet Bioinnovation.

Cirkulära materia - avfall blir resurs

När vi pratar om framtidens material är det till stor del biobaserade eller återvunna material material som många blickar mot.

– Mycket av det som idag görs av fossila råvaror ska istället tillverkas av biobaserade råvaror. Till exempel görs plastpåsar eller plastflaskor av polyeten normalt från olja, men de går även att tillverka av etanol från sockerrör. Det är exakt samma molekyl, men av ett annat ursprung. Vi ser även att det nu kommer nya sätt att använda återvunna material, säger Jonas Aspling.

Cirkularitet är centralt när det gäller framtidens material. Det handlar såväl om återvinning, som insamling, återanvändning, spårbarhet och förmågan att ta till vara restströmmar. En industris restprodukt, kan bli en annan industris nya resurs. Ändbitarna från kolfibermattorna vi nyss nämnde har gått från att kosta många hundra kronor per kvadratmeter, till att vara värda ingenting – eller ibland bli en kostnad när man betalar för att elda upp dem.

– Istället kan man använda dessa bitar som armering i plast, och använda dem i olika komponenter – kanske en del i stolen du sitter på. Armerade plaster, och då framförallt kolfiberförstärkta plaster, är ganska dyra, men använder du spillet så får du ett starkt och billigt material. Något har gått från avfall till värdefull resurs, säger Jonas Aspling.

Lär av gamla materialmisstag

Samtidigt som vi får nya material, kommer vi i framtiden inte att göra om gamla misstag, där ett visst material använts i produkter där det egentligen inte kom till sin rätt. Ett exempel på hur material felanvänts är en produkt som många av oss använder dagligen: PET-flaskan.

– Vi gjorde ett plastmaterial som är ett supermaterial, totalt oförstörbart, och så använder vi det till engångsartiklar. I framtiden kommer det att finnas en mycket bättre match mellan funktionalitet och material, säger Marie-Claude Béland.

Visst behöver vi matcha material med funktion, och det är de grundläggande kraven på till exempel styrka, barriäregenskaper, slagtålighet, låg vikt och effektiv produktion som gjort att PET används.

– En av de stora strömmarna av återvunnen plast, som det handlas med och som används i olika produkter, kommer just från PET-flaskor. Ett stort användningsområde är att tillverka polyesterfibrer för kläder och textilier, säger Jonas Aspling, som menar att problemet med exempelvis PET-flaskan egentligen är ett avfallshanteringsproblem. Återvinningen fungerar förstås bäst där pant- och insamlingssystem finns och det största resursslöseriet sker när ett hållbart material som en PET-flaska slängs direkt utan att återanvändas.

– Vi kommer att se lösningar med andra material i flaskor som kanske kan brytas ned i naturen. Men att slänga flaskor i naturen ska ju aldrig uppmuntras, så de kommer också att behöva samlas in för återvinning.

Löser de stora problemen

I framtiden kommer bara fantasin att sätta gränser för vilka material vi kan tillverka och använda, tror Marie-Claude Béland och berättar att det redan idag görs fantastiska saker med biobaserade material.

– Allt från filter för renare luft och vatten och ligninbaserade kolfibrer till papper med ledande egenskaper; biobaserade material med rätt funktionalitet kommer att hjälpa oss lösa de stora utmaningarna. Det är häftigt.


Profile image

Jonas Aspling

Business Office Manager

+46 10 228 47 97
jonas.aspling@ri.se

Läs mer om Jonas