IVAs 100-lista: aktuell forskning med potential för nyttiggörande

Hypha är en banbrytande AI-driven plattform som möjliggör analys av känslig data utan att rådata avslöjas. Lösningen demokratiserar tillgången till AI-verktyg, vilket hjälper forskare att snabbare uppnå genombrott inom life science och hälso- och sjukvård.

FerroSilva-processen har potential att förvandla stålindustrin till en kolsänka. Detta på ett ekonomiskt försvarbart sätt, med ett globalt skalbart koncept och utan behov av stora investeringar i ny elkraftsproduktion.

Idag kan man 3D printa med en mängd material; metaller, polymerer, keramer och till och med mänsklig vävnad… men när det gäller glas är det inte lika lätt. Vi vill utveckla teknik för att möjliggöra detta.

Grönt väte från elektrolys av vatten är en lovande lösning för produktion av grön energi t.ex. för användning i stålproduktion och energilagring. För att konkurrera med de nuvarande produktionskostnaderna för väte krävs ett paradigmskifte inom vattenelektrolysteknik. Caplyzer har utvecklat och patenterat en sådan ny lösning för vattenelektrolys.

Forskare inom nanoteknologi från KTH har utvecklat nya komponenter för telekommunikationsinfrastrukturer i miniatyr format med högre prestanda och lägre energiförbrukning jämfört med dagens teknologier.

Vår forskning möter behovet av samordnade, heltäckande prognoser i komplexa miljöer där osynkade prognoser kan orsaka ineffektivitet, slöseri och förlorade möjligheter – som inom sjukvård och försörjningskedjor.

Grafit är avgörande för industrins gröna omställning, men dagens metoder för grafitproduktion är beroende av antingen gruvdrift eller fossilbaserad syntetisk produktion, vilket leder till höga CO2-utsläpp och försörjningsrisker. Vi har utvecklat och verifierat en process för katalytisk grafitisering i en smält metallreaktor.

Antikroppar är proteiner som kan anpassas för att binda till olika mål och integreras i t.ex. COVID tester samt är essentiella för medicinsk forskning. Tyvärr måste antikroppar utvecklas i djur vilket går långsamt och leder till osäker kvalitet. Vi utvecklar en alternativ till antikroppar, helt och hållet i från DNA.

Campus.AI-projektet utnyttjar AI för att omvandla hur vi förstår och använder campusområden, och tar itu med viktiga utmaningar inom energieffektivitet och hållbar byggnadsanvändning.

Målet med projektet är att utveckla en mycket effektiv, fiberintegrerad enhet som genererar enskilda fotoner vid telekomvåglängder, baserat på direkt integration av kvantprickemitterare i förbearbetade optiska fibrer. Vårt mål är att bygga en kompakt och skalbar prototyp som kan producera enskilda fotoner med hög kvalitet och konsekvens, vilket möjliggör betydande framsteg inom kvantteknologier.

Energiinfrastrukturen har genomgått en betydande utveckling mot förnybara källor, men ett problem är att sol- och vindkraft levererar elkraft ojämnt, och ofta inte när det behövs mest. Det behövs därför medel att balansera kraftproduktion och efterfrågan för att säkerställa tillförlitlig och effektiv drift av nätet. Här spelar stationära batterier en avgörande roll. Sådana batterier bör vara billiga och säkra, och därför inte använda sällsynta ämnen som litium.

Sexuellt överförbara infektioner (STI) drabbar miljontals människor dagligen. Av dessa är HIV den mest allvarliga då den är livshotande, obotbar, och kräver livslång behandling med allvarliga biverkningar. Trots att kvinnor löper dubbelt så hög risk för STI finns idag inget effektivt kvinnoanpassat infektionsskydd.

Benutvecklande cancerformer som leukemi, multipelt myelom och osteosarkom är ansvariga för cirka 3 miljoner dödsfall årligen. Nya terapier testas för närvarande i dåliga prekliniska modeller, dvs musmodeller, som misslyckas med att återspegla den mänskliga benmiljön, vilket ofta leder till misslyckade kliniska prövningar och dåliga terapeutiska resultat.

Mikroelektronik har revolutionerat livet för varje person på jorden sedan dess introduktion på 1950-talet. Genom miniatyriseringens framsteg har varje ny generation av elektroniska chip överträffat den tidigare och möjliggjort banbrytande innovationer som internet och artificiell intelligens. Denna utveckling, ofta beskriven av Moores lag, verkade länge vara en ofelbar trend – tills den nådde sina gränser.

Vår forskning syftar till att göra genterapi tillgänglig för fler genom att förbättra hur virus används för att leverera genbehandlingar. Genterapi fungerar genom att använda virus för att föra in friska gener i celler, vilket kan rätta till genetiska defekter som orsakar sjukdomar. Detta kan bota sjukdomar som idag saknar behandling, såsom vissa medfödda nervsjukdomar och cancer. Men det är svårt att producera virus i stor skala, vilket gör behandlingen dyr och svåråtkomlig.

Vi använder semikemikalier (dofter för myggkommunikation) och ett parasitproducerat fagostimulant för att kontrollera myggor genom att störa deras beteende. Med EU:s mål att minska användningen av bekämpningsmedel med 50 % till 2023, erbjuder våra giftfria, artsspecifika och kostnadseffektiva lösningar ett alternativ till insektsmedel.

Gångavvikelser är vanliga efter en hjärnskada eller nervsjukdom, med nedsatt livskvalitet som följd. Till skillnad från industristandarden idag av passivt hjälpmedel kan robotexoskelett bidra till aktiv rörelse men befintliga lösningar är klumpiga och få visar bevis för duglig användning vid funktionsnedsättningar.

Vår forskning möter det växande behovet av flexibla och anpassningsbara industriella system och adresserar de ineffektiviteter som uppstår i utvecklingen av komplexa system. COVID-19-pandemin tydliggjorde dessa utmaningar när industrier tvingades att snabbt ställa om produktionen. Genom att kombinera tre innovativa angreppssätt—programvaruproduktlinjer, modellbaserad utveckling och DevOps—stärker vi kommunikationen, möjliggör tidig testning och effektiviserar utvecklingsprocesser. Resultatet är kortare utvecklingstider och lägre kostnader samtidigt som systemens kvalitet och anpassningsförmåga förbättras.

Rumsligt fördelad och tidsmässigt dynamisk snöinformation är mycket värdefull för vattenkraftsektorn för att optimera produktionen, undvika vattenutsläpp och säkerställa damsäkerhet. Men en noggrann kvantifiering av snömängden, särskilt i bergsområden, är fortfarande en stor utmaning.

Bristen på situationsmedvetenhet och dålig kommunikation bland evakueringsteam och mellan räddningspersonal och evakuerade leder till fördröjda responstider och ökad risk för skador eller dödsfall. Vi har designat EvacAware, ett smart system som hjälper evakueringsteam att fatta bättre beslut snabbt.

Sepsis orsakar 20% av alla dödsfall globalt och drabbar 5 miljoner människor årligen i EU och USA. Medan en patient kan gå från symtom till död på mindre än en dag, kan det ta upp till 7 dagar att hitta den infektion orsakar patogenen. Den nuvarande proceduren, blododling, kräver att bakterier växer upp till en miljon gånger för att nå detektionsgränserna.

Väldigt mycket i vår vardag är beroende av väldigt tunna skikt av olika material. De tunna skikten bygger upp alla chip i våra datorer och mobiler. De gör att mjölkpaketen håller tätt och att verktyg håller längre. Men tillverkningen av skikten kräver stora mängder energi och material.

Detta forskningsprojekt syftar till att utveckla ett banbrytande molekylärt verktyg för högkänslig och specifik profilering av genetiska mutationer i intakta vävnader och celler. Vårt verktyg kan möjliggöra för forskare och kliniker att upptäcka, kartlägga och kvantifiera mutationer på enskild cellnivå inom deras naturliga rumsliga kontext, vilket övervinner nuvarande begränsningar i vävnadsdisaggregation och förlust av rumslig information.

Bristen på halvledarchip och beroendet av externa leverantörer hotar hållbarheten och vår säkerhet. Klimatförändringarna kräver en snabb övergång till ett grönt och effektivt energisystem, vilket endast kan ske genom utveckling av en ny klass av halvledare med stora bandgap: Wide Bandgap-halvledare (WBG). Detta möjliggör en effektiv omvandling av olika former av elektrisk energi, vilket är nyckelteknologin för den gröna omställningen.