ÌÇÐÄֱ²¥

29 oktober 2026

Med hjälp av artificiell intelligens har forskare vid ÌÇÐÄֱ²¥s universitet hittat tidigare förbisedda förekomster av 2D-materialen MXener i äldre databaser. Fynden har inspirerat forskarna att skapa nya material med mer hållbara syntesmetoder än tidigare. Resultaten är publicerade i tidskriften Science och öppnar för nya användningsområden för MXener.

Några personer som står i ett rum. Fotograf: Olov Planthaber
Forskarna Johanna Rosén och Ali Saffar Shamshirgar har tillsammans med sina kollegor använt AI och superdatorer för att kunna hitta nygamla MXener och skapa helt nya.

– Vi måste blicka både bakåt och framåt för att accelerera materialforskningen. Det finns så mycket information i litteraturen som vi inte är medvetna om. Vi som forskare uppfinner ibland hjulet på nytt och hävdar stora upptäckter – men så visar det sig att det gjordes i till exempel Tyskland redan på 1970-talet, säger Johanna Rosén, professor i materialfysik vid Linköpings universitet.

Hennes forskargrupp har tillsammans med kollegor i Estland och Finland använt AI för att söka igenom materialdatabaser och identifiera redan skapade så kallade MXener som forskningsfältet inte varit medvetet om.

En kvinna (Johanna Rosén) som står i ett rum med lila belysning. Olov Planthaber
Johanna Rosen, professor i materialfysik vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM.

Tunna material

MXener är en materialfamilj som upptäcktes så sent som 2011. I sitt grundutförande består de av en metall i kombination med antingen kol- eller kväveatomer. Det viktigaste är dock strukturen – MXener består av endast några få atomlager vilket ger en extremt stor yta i förhållande till vikten.

Totalt kunde forskarna identifiera 33 nygamla MXener. Inspirerade av fynden skapade de också 11 nya. Johanna Rosén berättar att projektet inofficiellt har kallats the Treasure Chest Project av de inblandade forskarna.

– Litteraturen och databaserna är ju en skattkista – det är ju bara att öppna på locket och se vad som finns.

Vattenrening, energi och biomedicin

MXener går att lägga i lager på varandra och i en film på någon millimeter kan det finnas flera miljoner lager av materialet. Mellan lagren kan det ske mängder av olika kemiska reaktioner som beror på sammansättningen av MXenerna. Tack vare det får materialen egenskaper som kan vara lämpade för till exempel vattenrening, energilagring, telekommunikation, biomedicin och annat som forskarna ännu inte undersökt.

En man i labbrock som står framför en maskin. Olov Planthaber
Ali Saffar Shamshirgar, forskare vid IFM och huvudförfattare till artikeln publicerad i Science.

– MXener kan ha många användbara egenskaper, inte minst för tillämpningar inom hållbarhetsområdet. Genom att upptäcka nya sammansättningar får vi möjligheten att utforska ännu fler användningsområden för de här materialen, säger Ali Saffar Shamshirgar, forskare vid LiU och försteförfattare till artikeln i Science.

Enklare tillverkning

Ett av de viktigaste fynden i den aktuella studien, utöver de nya materialen, handlar om tillverkningsmetoderna. Forskargruppen har lyckats skapa MXenerna på ett helt nytt sätt utan att tillföra värme på bara några få sekunder. Den nya metoden kräver betydligt färre farliga kemikalier och mindre vatten jämför med tidigare. Johanna Rosén menar att det händer väldigt mycket på forskningsfronten när det gäller syntesen av MXener vilket gör att tillverkningen kan skalas upp.

En man i labbrock som arbetar vid en maskin. Olov Planthaber
Forskarna har visat att tillverkningen av MXener kan vara betydligt enklare vilket möjliggör en bredare användning.
– Jag tror att det är uppskalning som kommer putta MXener över kanten till att faktiskt bli betydligt mer använda i olika applikationer.

Dessutom har forskargruppen visat att sällsynta jordartsmetaller kan ersätta metaller i MXenerna vilket gör att de också kan bli magnetiska och därmed bredda tillämpningarna ytterligare.

Studien är i huvudsak finansierad av Europeiska forskningsrådet, Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Wallenberg Initiative Materials Science for Sustainability (WISE) och Estniska forskningsrådet. Beräkningarna gjordes möjliga via Nationell akademisk infrastruktur för superdatorer i Sverige (NAISS) och analys via den nationella forskningsinfrastrukturen för avancerad elektronmikroskopi (ARTEMI).

Artikel: , Ali Saffar Shamshirgar, Guilherme Ribeiro Portugal, Soheil Ershadrad, Roman Ivanov, Martin Dahlqvist, Florian Chabanais, Sanjay Chakraborty, Rainer Traksmaa, Topias Jussila, Maarit Karppinen, Irina Hussainova, Fredrik Heintz, Per O.Å. Persson, Johanna Rosen, Science 2026. Publicerad online 29 oktober 2026. DOI: 10.1126/science.aeh5957

Ìý

Kemikalier som ligger på ett vitt bord. Olov Planthaber
I ett gram MXener finns en enorm yta där kemiska reaktioner kan ske.

Ìý

Kontakt

Läs mer om Johanna Roséns forskning

Forskningsmiljö

Forskning för en hållbar framtid

Senaste nytt från LiU

Ett träd med orangea löv framför en hög byggnad.

Miljonbidrag till forskning om att växa upp i en digital värld

Barns digitala liv, lärande och välbefinnande är ett av sju forskningsprojekt vid ÌÇÐÄֱ²¥s universitet som får bidrag från Forte. Totalt får projekt från LiU drygt 33 miljoner kronor till forskning inom hälsa, arbetsliv och välfärd.

En tegelbyggnad med en skylt på sidan.

LiU får 128 miljoner från Vetenskapsrådet

Vetenskapsrådet har beslutat om fördelningen av bidrag i tre stora utlysningar. ÌÇÐÄֱ²¥s universitet får totalt 128 miljoner kronor fördelat på 30 forskare som bland annat ska forska om rädsla, konstgjorda nervceller och exkludering i förskolan.

En grupp människor som går genom en flygplats.

Antibiotika i resväskan kan vara en dold risk

Antibiotika som förs in av flygresenärer kan vara ett större problem än vi tidigare anat. Det visar en studie som forskare vid bland annat LiU gjort vid tre flygplatser i Sverige och Norge.