lu.se

LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA

Lunds universitet

Denna sida på svenska This page in English

Lars Wadsö

Labbet som alstrar varma reaktioner

Forskare och företag som behöver veta mer vad som sker i en viss process, t ex när cement blandas med vatten, när man doppar en potatis i citronsyralösning eller hur huskvalster klarar höga temperaturer, tar gärna sin hjälp av isoterm kalorimetri. Och då i synnerhet av Lars Wadsö, forskare i byggnadsmaterial vid LTH och expert på området. Under årens lopp har han byggt upp ett unikt laboratorium som idag rymmer runt hundra olika specialbyggda kalorimetri-apparater.


Lars Wadsö spanar in omröraren i en injektions-ampull. Vissa kalorimetrar är så känsliga att de kan mäta värmeeffekter ner mot några tiotals nanowatt, alltså nästan miljarddelar av en watt!  

– Utgångspunkten för kalorimetrin är den grundläggande principen att alla processer, såväl biologiska, fysiska som kemiska, avger värme.  Genom att mäta värmeutvecklingen och hur den förändras över tid går det att i flera fall dra ganska avancerade slutsatser om vad som pågår i det aktuella provet. Utifrån den här kunskapen får man också en fingervisning vad som kan behöva ändras eller hur man bör gå vidare så att cementblandningen, eller vad det nu handlar om, kan göras bättre, berättar Lars Wadsö.

De senaste åren har Lars Wadsö ägnat sig åt att vidareutveckla den här redan etablerade mätmetoden och lyfta den till närmst världsunika nivåer. Isoterm kalorimetri är ganska vanligt, men då handlar det oftast om inköpta, standardiserade apparater som ofta inte är optimala för de mätningar man vill göra. Med Lars Wadsös sinnrikt specialbyggda lösningar blir mätningarna inte bara mer anpassade utan kan även kombineras med andra undersökningar, t ex mätningar av tryck eller relativ fuktighet. 

– Kalorimetri är en bra metod att börja en studie med. Många processer är ju så pass komplexa så att man måste prova sig fram innan har gjort sig en bild av dem och vet hur man ska gå vidare, och då är det bra att börja med en extremt generell metod, som kalorimetri, förklarar han.


 I labbet samsas olika sorters prover. Här visar Lars Wadsö fyra ampuller med prov av mögel, träpellets, stärkelse och cementpasta.

Det hela började för sexton år sedan, när en tidigare doktorand i Byggnadsmaterial nyligen hade börjat arbeta på ett stort amerikanskt kemiföretag. Den f d doktoranden behövde en viss kalorimeter och vände sig till Lars Wadsö för hjälp. Lars Wadsö hörsammade denna förfrågan och utformade en kalorimeter som företaget sedan ett annat företag också valde att kommersialisera. Och, som man brukar säga, på den vägen är det. Åtskilliga personer har hört av sig sedan dess.

Kalorimetrin i sig har i Lund dock en längre historia än så. Redan i mitten av 1950-talet arbetade professor Stig Sunner och senare Lars far, Ingemar Wadsö (numera professor emeritus vid Fysikalisk kemi 1) med isoterm kalorimetri på Kemicentrum.

Sonen Lars gick först i andra fotspår. Läste teknisk fysik och disputerade på trä och fukt i ämnet byggnadsmaterial. Det var först efter det som han intresserade sig för kalorimetrin.

– Eftersom mättekniken har många användningsområden beslöt vi oss runt 2000 för att den är värd ett eget laboratorium, berättar Lars Wadsö, f ö nybliven professor i ämnet.

Ända sedan starten har studier av reaktioner av cement och vatten varit ett stort område, bl a för att det är viktigt att säkerställa att alla de tillsatser som modern betong innehåller inte påverkar cementreaktionen på något oväntat sätt. Ett helt annat område som vuxit sig starkt de senaste tio åren är livsmedelsforskning.

– Också frukt och grönsaker avger värme eftersom de är metaboliskt aktiva. Federico Gomez, forskare i livsmedelsteknologi, har t ex studerat grönsaksjuicers hållbarhetstid genom att observera bakterietillväxten under olika förutsättningar. Han har även sett hur skärning och blanchering påverkar olika typer av rotfrukter. Han är här så pass ofta att han har fått egen nyckel, berättar Lars Wadsö.

Andra forskare studerar mögel- och rötsvampar på trä och hur de reagerar på skiftningar i temperatur och fuktighet. Ett fjärde område handlar om hur vattenånga absorberas av material och kemiska föreningar, t ex för att studera vid vilka fuktförhållanden som läkemedelssubstanser är stabila eller hur vatten binds i byggnadsmaterial.

Lars Wadsös huvudintresse är, av naturliga skäl, att utveckla kalorimetrar och kalorimetriska metoder i sig, och då framförallt studier av hur processer accelererar och avstannar.  Som nybliven medlem av LTHs Pedagogiska Akademi har han även stort intresse för undervisning.

–På doktorandkurser brukar jag låta doktoranderna använda en egen, mycket enkel kalorimeter. Då riskerar kalorimetri-apparaten inte bara att bli en ”black box” vilket den annars oftast blir i arbetslivet. Kursdeltagarna kommer från hela universitetet, vilket är viktigt. Jag vill att de ska förstå att det här fenomenet finns överallt. Att hålla på med kalorimetri är ett sätt att se på världen, menar han. 

Februari 2010.
Intervju och bilder: Kristina Lindgärde

Snabbfakta

Namn: Lars Wadsö

Ålder: 48 år

Familj: Fru och tre söner, 16, 17 och 19 år gamla

Fritidsintressen: Fotbollstränare. Växter och odling. Jag har en stor kaktussamling – jag är fascinerad av torktåliga organismer.

Jag vill slå ett slag för: Akademiska verkstan, alltså universitetets egen resurs för forskare att bygga och reparera precisionsinstrument utifrån forskarens ritningar. Utan den skulle jag inte klara mig!

Historia

Isoterm kalorimetri är en gammal mätteknik. Man brukar anse att den berömde kemisten Lavoisier var den förste som använde tekniken under slutet av 1700-talet i sina försök att förstå vad värme är. Han är även skaparen av ordet ”kalorimeter”.

Fast det satt lång inne; han ville först kalla sin skapelse för ”termometer”, men det ordet var redan upptaget. Så det fick bli kalorimeter fastän detta ord inte är helt vackert eftersom det är en blandning av två språk: latinets ”calor” (värme) och grekiskans ”meter” (att mäta).

I termometer är förledet grekiskans ord för värme. Så orden termometer och kalorimeter är sammansatta av ord med samma ursprungliga betydelse fastän det man mäter med dem (temperatur respektive värme) är helt olika – men relaterade - storheter.

Isoterm då? Jo, det betyder ”vid konstant temperatur”.