Forskningscenter Centre for Frustrated Molecular Interactions

Forskningscentret er et tværfagligt samarbejde inden for Institut for Naturvidenskab og Miljø, der fokuserer på brugen af røntgen-, neutron- og lysspredning for at forstå strukturen og dynamikken i selvorganisering i bløde materialer og inden for biologi.

Centret har til formål at skabe og lette nye interne samarbejdsindsatser og danne grundlag for nye tværfaglige forskningsprojekter. Desuden vil den klare og synlige profil tiltrække studerende på alle niveauer.

• Centret vil være synligt i det danske spredningsmiljø og drage fordel af den kommende verdensklasse forskningsinfrastruktur, ESS (European Spallation Source) og MAX IV (Synchrotron source) i Lund, Sverige.
• Centret vil i tråd med Institut for Naturvidenskab og Miljøs forsknings strategi have fokus på nysgerrighedsdrevet tværfaglige forskerteams, fokus på deltagelse af studerende og udforskning af nye muligheder, der åbner op for at arbejde på ESS og MAX IV i Lund.
• Centret vil også styrke anvendelsen af ​​teknikker komplementære til spredningsmetoder, såsom NMR og cryo-elektronmikroskopi, for at give input til og begrænsninger i modellering af spredningsdata.
• Centret vil endvidere etablerer en platform for større tilskudsprogrammer, f.eks. inden for EU-baserede forskningsprogrammer.

Om forskningsområdet

Selvorganiserende systemer er centrale byggesten i både nanoteknologiske enheder og i mange biologiske systemer og materialer. Dannelse af nanoskalastruktur ved selvorganisering af makromolekyler er drevet af ​​molekylær frustration indbygget i de enkelte makromolekyler.

I biologi kan der f.eks være tale om organisering af amfifile lipidmolekyler i en cellemembran, hvor de hydrofile dele af lipidmolekylet skærmer de hydrofobe dele fra kontakt med det vandige medium. I nanoteknologi anvendes syntetisk fremstillede blokcopolymerer, hvor blokkene i polymeren har en ufavorabel vekselvirkning med hinanden, til at fremstille nanostrukturerede masker. Sådanne masker kan bruges ved nanolitografi, dvs prægning af nanoskalamønstre i halvlederindustrien.

Spredningsmetoder, der anvender røntgenstråling eller neutroner, giver uvurderlige strukturelle informationer om selvorganiserede aggregater og kinetikken af ​​aggregeringsprocessen. For at opnå en forståelse af hele det undersøgte system, hvad enten det er biologisk eller syntetisk, er det af afgørende betydning at kombinere strukturelle og dynamiske undersøgelser. Der er eksempelvis en videnskløft mellem kendskabet til de fysisk-kemiske egenskaber af en biologisk modelmembran og forståelsen af ​​en hel fungerende celle. Spredningsbaserede teknikker, der opnår dynamisk information, er uundværlige for at udfylde sådanne huller i vores viden og samtidig skubbe grænser for viden inden for bløde materialer og i biologi.

Institut for Naturvidenskab og Miljø (INM) har ekspertise på tværs af instituttets fag inden for selvorganiserende systemer og brugen af spredningsmetoder til at studere forskellige aspekter af selvorganisering både i bløde materialer og i biologiske systemer.

Aktiviteter

Centret koordinerer deltagelse i INSTRUCT, DANSCATT og andre relevante nationale og internationale organisationer. Centret har til formål at bidrage betydeligt til kommende danske ESS forsknings’fyrtårn’, især inden for strukturel biologi og polymerer/bløde materialer.

Der arrangeres et årligt møde med det formål at præsentere løbende forskning med fokus på studenterprojekter på alle niveauer.