Naturen som förebild i design av"smarta" partiklar
Giovanni Volpe, docent i fysik vid Göteborgs universitet, har fått anslag för att designa konstgjorda ”organismer” som ska kunna utföra uppgifter i grupp. Projektet Active Matter Goes Smart har tilldelas 37 miljoner kronor av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Giovanni Volpe och hans forskarkollegor hämtar inspiration från naturen för att kunna ta viktiga steg mot att designa konstgjorda ”smarta” partiklar.
Tanken är att de smarta partiklarna ska kunna röra sig fritt i en omgivning och samtidigt kunna analysera och navigera i den, till exempel kunna känna av temperatur eller kemisk sammansättning.
Naturen är förebild, till exempel fiskstim eller små mikroskopiska organismer som plankton och bakterier. De senare är viktiga för havens och sjöarnas ekosystem och tar dessutom upp stora mängder koldioxid ur atmosfären.
– Precis som fiskar har de ett fascinerande flockbeteende. Det ger oss inspiration till att designa egna konstgjorda ”organismer” som kan utföra uppgifter i grupp. Det gäller alltifrån robotar som kan samarbeta, till målsökande mikroskopiska partiklar som kan bryta ned oljespill eller leverera en läkemedelsmolekyl till precis rätt ställe i kroppen, säger Giovanni Volpe.
Målet är att de konstgjorda smarta partiklarna ska kunna navigera i sammansatta omgivningar, till exempel den mänskliga kroppen. Och de ska kunna samarbeta med varandra för att skapa avancerade flockbeteende som hos fiskar, fåglar och plankton.
– Våra resultat kommer inte bara ge oss en fördjupad förståelse för hur och varför evolutionen utvecklat avancerade flockbeteenden i naturen, utan också ta oss en bit på vägen mot att utnyttja den potential och inspiration som naturen kan ge oss för att hantera stora utmaningarna, säger Giovanni Volpe.
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse har beviljat totalt 640 miljoner kronor till 20 framstående grundforskningsprojekt inom medicin, naturvetenskap och teknik som bedöms ha möjlighet att leda till framtida vetenskapliga genombrott.
Giovanni Volpe har även utvecklat en metod som förenklar och förbättrar användandet av optiska pincetter. 2018 års Nobelpris i fysik uppmärksammade den optiska pincetten.
Kontakt:
Giovanni Volpe, institutionen för fysik vid Göteborgs universitet, telefon: 031-786 91 37, mobil: +46 70 996 61 81, e-post: giovanni.volpe@physics.gu.se
Foto: Porträttbild Giovanni Volpe, foto Malin Arnesson.