– 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.
Olov Planthaber
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.
Olov Planthaber
– 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.
Olov Planthaber
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
Olov Planthaber
Ìý