Vi trenger gode nyheter for tiden, og meldingen om at noen har greid å lage metall av hydrogen for aller første gang kan være en god kandidat.
Med superledere kan man få ting til å sveve. Bilde: Wikimedia Commons
Det ble først antatt at hydrogen ville gå over i metallform ved 25 GPa (det er omtrent 250 ganger høyere enn trykket i det dypeste havet i verden, Marianergropen). Senere har mer nøyaktige utregninger vist at en må opp i minst 100 GPa. Forsøk som ble gjort ved rundt 350 GPa, som tilsvarer trykket i Jordas sentrum, viste ingen tegn til metallisk hydrogen.
Et greit prinsipp for å få høyt trykk er: Stor kraft, lite areal. Når forskere skal studere hva som skjer med materialer ved ekstreme trykk bruker de ofte noe som kalles diamant-ambolt-celle: To slepne diamanter plasseres med spissene pekende mot hverandre. Tuppen av spissen er polert, slik at du får to runde flater med diameter omtrent så stor som et hårstrå på tvers. Mellom disse flatene plasserer du en beholder laget av et sterkt materiale, som for eksempel rhenium, wolfram, beryllium eller diamant. Du fyller beholderen med det du ønsker å studere gjennom et lite hull som plasseres der midten av diamantspissen treffer, slik at ingenting kan komme seg ut gjennom hullet. Så plasserer du diamant-paret inne i en slags klemme, og skviser til. For å finne ut av hva som skjer inne i cella kan du skinne elektromagnetisk stråling (synlig lys, røntgen eller varmestråling) inn fra den ene siden og måle hva som kommer ut på den andre siden. Du kan også bruke elektroder for å måle hvor godt materialet i cella leder strøm, og du kan varme opp eller kjøle ned cella med laser eller flytende helium eller andre kule triks. For å vite hvilket trykk du har fått inne i cella bør du, i tillegg til materialet du ønsker å studere, legge inn noe kjent, som for eksempel en liten bit av en rubin.
Ranga Dias og Isaac Silvera ved Harvard University hadde brukt mye tid på å finne ut hvordan man skulle unngå at diamantene sprekker når trykket blir høyt. De polerte spissene og etset vekk det ytterste laget for å få vekk alle mikroskopiske ujevnheter, og varmebehandlet diamantene for å få vekk alle spenningene. Hydrogen har en irriterende tendens til å krype inn i andre materialer og gjøre dem lettere å knuse, men denne krypingen trenger temperatur for å fungere, så forskerne brukte flytende helium til å holde cellen kald. I tillegg dekket de diamantene og rhenium-kapselen med et 50 nanometer tykt lag av aluminiumoksid, som det er vanskelig for hydrogen å trenge gjennom. For å unngå temperaturutvidelser som kunne gi spenninger i diamantene, brukte de bare veldig forsiktig varmestråling til å måle på hva som skjedde inne i cella, med noen ekstra målinger med laser når de kom nær det høyeste trykket de kunne oppnå.
Nei, ikke helt. Resultatene var lovende, men ikke alle er overbevist. Noen mener for eksempel at forskerne kan ha blitt lurt av aluminiumoksid-laget på diamantene. Det største problemet er at, siden det er så fryktelig vanskelig å oppnå så høye trykk, er det foreløpig bare er gjort et eneste eksperiment. Eksperimentet er ikke engang avsluttet. Ifølge denne reportasjen lot forskerne det metalliske hydrogenet bli værende i kjølemaskinen sin, for å gjøre flere eksperimenter på det etter at de første resultatene var publisert. Akkurat dette virker jo litt mistenkelig. Om du har laget noe så fantastisk, vil du ikke utforske det nærmere med en gang? Hva er vitsen med å vente til det er gjort offentlig? Er de redde for at neste måling skal vise noe annet?
Rapport fra det Døde Havet
Her er geologien i ferd med å vinne over badestrukturene.
Denne gangen har forskertilværelsen tatt meg til et sted jeg aldri egentlig hadde trodd jeg skulle reise til, nemlig Israel. Anledningen er forskernettverket vårt, NanoHeal, og vår Israelske partner har bestemt at samlingen denne gangen skulle holdes på et hotell ved Dødehavet.
Geologi vinner over biologi. Om fem år vil dette være en del av det flere kilometer tykke saltlaget under vannoverflaten.
Dette utebassenget har mistet havutsikten sin.
Erosjon på slettene ned mot den nordlige delen av Dødehavet. Utsikt fra Massada.
For å bøte på problemet med uttørring av Dødehavet, er det planer om et system av rør og kanaler som skal flytte vann fra Rødehavet og inn i Dødehavet. Underveis skal deler av vannet avsaltes og brukes som drikkevann. Dette er et stort prosjekt med mange potensielt negative konsekvenser for miljøet, i og rundt både Rødehavet og Dødehavet. Om du vil lese mer om dette prosjektet kan Wikipedia-siden være et greit sted å starte.
Kjemisk potensiale i nanoporer, svømmetur og en bjørn
Jeg er på konferanse i USA, og overskriften oppsummerer dagens høydepunkter.
Hjemme er det skolestart, barnehagestart, fotballstart og korpsstart. Jeg er i New Hampshire og tenker på deformasjon av stein. Dette er en såkalt Gordon-konferanse, som holdes i en rekke fagfelter og har et veldig fint format: Tre foredrag på en time hver om morgenen, lunsj, fritid (der man sitter i sola og diskuterer vitenskap, eller drar og svømmer i en varm innsjø, som jeg fikk gjort i dag), deretter to timer med poster-session (se på og diskutere plakater som de som ikke holder foredrag har laget om forskningen sin), middag, og så to timer foredrag fra 1930 til 2130. Det kan være bittelitt vanskelig å holde seg våken på de siste foredragene. Ellers bra.
Proctor Academy, nydelig sted å ha konferanse.
Tema for konferansen er «Rock Deformation», som altså betyr hvordan stein beveger på seg: Hvordan foregår store og små jordskjelv, hva vet vi egentlig om friksjon, hvordan kan man få små og store jordskjelv av å pumpe vann ned i bakken, hva skjer med krystallene i is som flyter og i stein som flyter dypt nede i jorda, og sånt. Noe som er litt rart er at det var et stort jordskjelv i Italia i natt som jeg ikke har hørt et ord om i løpet av dagen. Det henger kanskje sammen med at det er lite snakk om å forutsi jordskjelv. Det finnes folk som jobber med det, men det er vanskelig, og jeg er usikker på om noen av dem er her. For denne gjengen handler det mer om å forstå prosessene i jorda.
Jeg er så heldig å være invitert hit til å holde foredrag. Dette gjør at jeg får betalt reise, eget rom, slipper å stå og henge ved en plakat, og fikk bruke en hel time på å fortelle og svare på spørsmål om hva jeg driver med. Når jeg i tillegg fikk snakke mandag morgen, slipper jeg å være stresset resten av uka, og får masse tid til å diskutere med folk som gjør relevante ting. Det jeg har snakket om er hva som skjer mellom overflater på nanoskala, og det er det mange som er interessert i.
Jeg holder foredrag.
Et av dagens høydepunkter var å sitte i sola i pausen og fundere over hvordan det kan gå for seg når korn i stein glir mot hverandre dypt nede i jordskorpen og dette får vann til å strømme fra dypet og opp mot overflaten. Her kan nanoporer, altså vannfylte hulrom som bare er noen få atomer store, være viktige. Kan jeg klare å finne ut noe om dette med mine eksperimenter?
Høydepunkt nummer to var at jeg rakk å kjøre opp til den lokale innsjøen og ta et bad i slutten av pausen.
Og høydepunkt nummer en må ha vært at jeg så en bjørn på morgenløpeturen min i skogen. Den var svart, ikke så veldig stor, og gikk vekk fra meg (heldigvis) et stykke unna. Jeg brukte resten av løpeturen på å fundere på hva man skal gjøre om man treffer en svartbjørn på stien. Skal man rygge, spille død, eller se stor og skremmende ut? Etter diskusjoner med de lokale har jeg kommet fram til at man skal prøve å skremme bjørnen, men håper jeg slipper å prøve det i morgen (om jeg i det hele tatt våkner tidlig nok til å løpe).
Morgenstemning i skogen og ikke en bjørn i sikte.
Nytt leketøy på plass!
Nå er labben enda kulere, for vi har fått en splitter ny AFM. Forkortelsen står for Atomic Force Microscope, noe som muligens kunne oversettes som atomkraftmikroskop, men det har ingenting med atomkraft (kjernekraft) å gjøre. Det AFM-en gjør er å måle kraften mellom en spiss nål og en overflate. Og om nålen er spiss nok, og det ikke er vibrasjoner i rommet og man stiller inn alle parametere riktig og så videre og så videre, så kan man gjøre dette så nøyaktig at man kan få et bilde av enkeltatomer på overflaten. Derav atomkraft – krefter mellom atomer.
I første omgang skal vi bruke det til to ting:
- «Ta bilder» av mineraloverflater. Vi kan gjøre eksperimenter inne i AFM-en, der vi har mineraler (enkeltkrystaller, altså) i en væske og ser på hvordan overflaten forandrer seg på nanoskala når den vokser eller løses opp. Eller vi kan ta bilder av overflater før og etter at vi har gjort ting med dem i andre eksperimenter.
- Måle krefter mellom overflater. Da bruker vi ikke en tynn nål, men limer fast en partikkel på «pinnen» nålen vanligvis er festet til. Det er dette jeg har gjort i eksperimenter som jeg har skrevet om på bloggen tidligere (her, for eksempel).
De siste eksperimentene gjør vi for å finne ut mer om hva som skjer når møtet mellom vann og stein gjør at steinen forandrer egenskaper. Nå er det ikke bare jeg som gjør eksperimentene: En PhD student, som allerede har gjort noen av dem i København, skal begynne på vår maskin neste uke. Og på slutten av året kommer en postdoc som skal gjøre lignende ting.
Vi fikk penger til å kjøpe denne utrolig kule maskinen som del av et ERC-prosjekt som Bjørn Jamtveit, professor ved PGP, fikk nylig. Det lønner seg altså å blande seg inn i store prosjekter. Før jul var jeg og Francois Renard, fransk professor tilknyttet PGP, på en tre dagers reise i Tyskland der vi besøkte forskjellige AFM-produsenter og fikk demonstrert utstyret deres og de alle gjorde sitt beste for å overtale oss til å kjøpe deres maskin. Etterpå måtte vi skrive en utlysning til et offentlig anbud og vurdere tilbudene vi fikk. Ganske stressende og kompliserte greier, men heldigvis får vi glimrende hjelp fra fakultetet til slike prosesser (jeg gjorde jo det samme for SFA-en, så jeg begynner å bli dreven).
Forrige uke var temmelig intensiv og tettpakket med installering, demonstrering og opplæring på alt utstyret. Men nå er det på plass og jeg gleder meg som bare det til å komme i gang med å titte på ting på nanoskala. Med de to instrumentene vi har på labben nå (atomkraftmikroskopet og overflatekraftmikroskopet) kan vi få et ganske utfyllende bilde av hvordan forskjellige overflater påvirker hverandre når de er i kontakt. Jeg skal passe på å få lagt ut noen fancy AFM-bilder på bloggen etterhvert.
Hurra!
Noen husker kanskje at jeg fikk en artikkel refusert i høst? Artikkelen tar for seg resultatene fra AFM-arbeidet jeg har drevet med i København og på forskningslabben til odontologene (se her, her og her). Det tok tid å manne seg opp for å sende den igjen, men jeg fikk endelig gjort et for et par uker siden, rett før fristen gikk ut. Og i dag (allerede!!) kom beskjeden:
Dear Ms. Røyne:
Thank you for the manuscript submission entitled «Repulsive hydration forces between calcite surfaces and their effect on the brittle strength of calcite bearing rocks» [Paper #2015GL064365] to Geophysical Research Letters. I am now ready to accept your manuscript, after some very minor revisions below.
Leste jeg riktig? Jo! Det står faktisk I am now ready to accept your manuscript. Haha!
Og, desto bedre, «very minor» endringene er faktisk latterlig små. Bytt ut tre ord, sett inn en enhet som mangler, og dobbeltsjekk forkortelsene av tidsskrift-navnene i referanselisten.
🙂
Jeg har feiret med is, og ute er det blomster.
Siden jeg startet dagen med 17. maifeiring i barnehagen fortsetter jeg feiringen med reinstallering av datamaskinen på labben, som selvfølgelig er litt nedtur.
Mens jeg ser linjer bevege seg langsomt over skjermen prøver jeg å bygge en boks til instrumentet mitt. Av isolasjonsplater.
Det er rart med det, en sånn publikasjon er jo kulminasjonen av mange, mange måneders arbeid og virkelig prikken over i-en i forskningsarbeidet. Dette tidsskriftet er heller ikke et hvilket som helst et og jeg har aldri greid å publisere noe der før. Men hva gjør man egentlig? Det er grenser for hvor mye jubel man kan drive med midt i arbeidsdagen.
Uansett.
🙂
De fordømte reviewerne
Jeg angret bittert på å ha sjekket eposten rett før jeg skulle legge meg da jeg åpnet denne beskjeden:
Dear Ms. Røyne:
Thank you for submitting the manuscript (…) to Geophysical Research Letters. Based on the review(s), and my own evaluation of the manuscript, I have determined that this article requires substantial revision; therefore I cannot accept this version of the manuscript for publication (please see Editorial Policies for major revisions at http://www.agu.org/pubs/pdf/Editorial_GRL.pdf).
Fra å være klar til å krype til køys ble jeg våken, sur og lei. Dette har jeg jobbet med i månedsvis og så er det bare dritt. Hvorfor driver jeg egentlig med dette? Kan jeg ikke bare få meg en annen, enkel jobb? Eller i det minste en jobb der man ikke skal være så fordømt fremragende hele tiden, for det er jeg jo tydeligvis ikke.
Jeg sendte beskjed til medforfatterne mine:
Well, this didn’t go all that well. The second reviewer has pretty much misunderstood the entire method we use, and is just asking for a lot of clarifications to be made in the text, which is no problem. But reviewer 1 is asking for lots of new experiments to be done. This would of course be nice, but I don’t see how I would be able to do them
Neste morgen bestemte jeg meg for å lese eposten og reviewene igjen, og klarte å legge merke til vendinger som «The reviewers found promise in the manuscript and indicated that they would like to see a revised manuscript eventually published» og «This is interesting and nice work». Er det håp?
Min danske medforfatter reddet dagen med en liste over hvordan vi helt fint skal klare å besvare kritikken, og kommentaren «we are not the only ones facing bad reviews», vedlagt følgende video, som jeg er nødt til å dele. Jeg må beklage til de av dere som enten ikke er forskere eller er så fremragende at dere ikke er vant til å få slike beskjeder, det kan hende dere ikke vil le like mye av dette som meg.
Bedragersyndromet og frykten for å bli avslørt
Jeg må si, det er en del ting som går veien for tiden. Artikler ferdigstilles og publiseres. Søknader innvilges. Samarbeid etableres, muligheter åpnes for å gjøre mer av akkurat det jeg har lyst til å gjøre.
Og det er fantastisk! Men hver gang jeg når frem med noe og folk har tro på det jeg gjør, sitter det en djevel bak øret mitt og gnåler:
Du er ikke flink, du er bare overbevisende.
Du har lurt folk til å tro på deg.
Nå blir du snart avslørt.
Alle rundt deg er dyktige. Du har bare flaks.
Jeg trodde helt ærlig at jeg var den eneste som tenkte på denne måten, helt til jeg en dag tilfeldigvis kom over dette innlegget om det som på engelsk kalles for The Impostor Syndrome – på norsk: bedragersyndromet. Her er det en kvinnelig amerikansk professor som beskriver akkurat de samme tankene. Og da jeg først ble gjort oppmerksom på denne betegnelsen, så jeg at det er skrevet en hel masse om det, for eksempel på Wikipedia. Her kan jeg lese at
The term «impostor syndrome» first appeared in an article written by Pauline R. Clance and Suzanne A. Imes who observed many high-achieving women tended to believe they were not intelligent, and that they were over-evaluated by others.
…Despite external evidence of their competence, those with the syndrome remain convinced that they are frauds and do not deserve the success they have achieved. Proof of success is dismissed as luck, timing, or as a result of deceiving others into thinking they are more intelligent and competent than they believe themselves to be.
Ved Caltech (prestisjefylt amerikansk universitet) har de skrevet en hel side om fenomenet på sin rådgiverside, med tips til hvordan man skal hanskes med saken. Men jeg har altså ikke funnet noe som helst om dette på norsk, så nå tenkte jeg det kunne være på tide.
Jeg skulle nemlig ønske at noen hadde fortalt meg om dette for lenge siden. Bare det å huske på at sånn tenker nesten alle andre også når disse tankene dukker opp, fjerner i grunn nesten hele problemet. Og det ergrer meg noe inmari å tenke på alle de som ikke gjør de fantastiske tingene som de kunne ha gjort, fordi de tror de ikke er bra nok.
Er det noen som kjenner seg igjen? (å nei, ikke si at det bare var meg allikevel)
This is, like, the best conference ever
Arbeid med utsikt.
Jeg må si meg enig med min amerikanske kollega: Dette er slett ikke verst.
Vi er halvveis gjennom dag to av konferansen, og jeg har allerede
- blitt kjent en som har skrevet flere av artiklene jeg baserer oppsprekkingsarbeidet mitt på. Han ble begeistret over å høre at jeg har tatt opp tråden og gav meg masse gode tips.
- blitt kjent med en amerikansk stipendiat som er i ferd med å løse den største tekniske utfordringen i eksperimentene mine (YES!!!) (denne diskusjonen foregikk ute i havet, med en drink i hånden. For et liv.)
- delt en forrett (karamellisert blekksprut, interessant) med en av pionerene i overflatekreftemålinger
- gjort planer for utveksling av programmer for automatisering av eksperimenter
- fått beskrevet en mikrocelle som jeg kan bruke i sement-eksperimentene mine
Listen kunne blitt enda lengre. Og det er fortsatt mange dager igjen!
Jetlagen gjør at jeg kan stå opp tidlig og se soloppgangen over havet.
Klem et tre i varmen
Jeg har tidligere skrevet om de helt spesielle lydorganene til koalaene. I dag bringer selveste Science hotte koalanyheter: Det er nå vitenskapelig bevist at koalaer klamrer seg til trestammer for å kjøle seg ned i varmen.
Forskere hadde lagt merke til at koalaene ofte satt i akasietrær på varme dager, selv om det eneste de spiser er bladene fra eukalyptustrærne. Det virket merkelig at koalaene skulle bruke energi på å flytte seg over i et helt uinteressant tre når det var så varmt ute. Forskerne begynte å lure på om koalaene kunne gjøre dette for å kjøle seg ned i skyggen. Derfor satte de opp termometere flere steder på mange forskjellige trær. De brukte også et termisk kamera til å måle temperaturen på overflaten av trærne.
Det viser seg at de fleste trestammer er kaldere enn lufta rundt, når det er veldig varmt, men at stammene på akasietrærne er flere grader kaldere enn eukalyptusstammene. Når det er for varmt, tusler koalaen ned fra mat-treet sitt, for å klamre seg fast til det kjøligste den kan finne. Akasiestammen. Dette gjør at koalaen ikke blir like fort dehydrert som den ellers kunne ha blitt.
Hvorfor er disse stammene kjøligere, mon tro? Det skulle jeg gjerne ha likt å vite, men det fortalte artikkelen ingenting om. Gir bladene mer skygge på trestammen? Har det noe å gjøre med tykkelsen på barken, eller kanskje fargen? Eller har det noe med strømningen av vann inne i treet å gjøre?
Om sommerværet fortsetter, er det vel bare å gjøre som koalaen. Klem et tre.
Jeg tror dessverre ikke at jeg har lov til å kopiere det fine termiske koalabildet fra Science over til min egen blogg, så jeg får nøye meg med mitt eget koalablinkskudd igjen. Han her er nok ikke så veldig varm, men han lagde skikkelig skumle lyder om natta.
Kjølvannsnyheter
Det er gode dager for å studere kjølvannsbølgene bak ender, kajakker og små og store båter. Jeg har skrevet tidligere om hvorfor denne vinkelen alltid blir den samme, uansett hastighet og størrelse på svømmeren. Dette har vært kjent siden Lord Kelvin beskrev fenomenet i 1887. Men nå meldes det om at denne teorien har blitt tatt ett skritt videre.
På forskning.no kan man nemlig lese at Simen Ådnøy Ellingsen, som er forsker ved NTNU i Trondheim, har beregnet hva som skjer med kjølvannsbølgene når det er strømninger i vannet under båten. Da kan vinkelen endre seg temmelig mye. Den kan bli smalere, eller bredere, eller den kan bli mye videre på den ene siden av båten, faktisk så mye at bølgene legger seg foran båten. Og i dette tilfellet er alt avhengig av størrelsen til båten, eller hva det nå er som begever seg.
Det som er kult med nyheter som dette, er å se hvor enkelt det faktisk kan være å finne et problem som ingen har løst før, og så løse det (jaja, enkelt og enkelt: man må kunne sin matematikk) og komme frem til noe som er nyttig. Når man går på skolen kan man fort få en følelse av at alt er kjent, og at realfag bare går ut på å lære seg fakta. Slik er det selvfølgelig ikke. Da hadde det ikke vært noe poeng å drive forskning. Det er utrolig mye som fortsatt ikke er kjent, så det er bare å sette i gang. Det er plass til fler.
De som har tilgang gjennom et universitetsbibliotek kan lese den fine artikkelen til Ellingsen her.
Anja Røyne 
