Ny professor i Integreret Naturvidenskab
Jesper Schmidt Hansen har en baggrund indenfor fagene matematik, fysik og kemi og en forskningsprofil, der fortæller, at han har arbejdet bredt indenfor det naturvidenskabelige område. I sit nye job får Jesper Schmidt Hansen til opgave at integrere de forskellige fagdiscipliner på INM, både inden for forskning og undervisningsområdet, hvor han gerne ser de studerende mere direkte inddraget i forskningen på universitetet.
Jesper Schmidt Hansens hovedforskningsområde er molekylære simuleringer af væsker. For tiden arbejder han med stoffet bitumen – det sorte klæbemiddel i asfalt. Projekt går kortfattet ud på at opstille en molekylær model for bitumens rheologi – det vil sige en model for hvor tyktflydende bitumen er – for at man opnår den bedst mulige holdbarhed af en asfaltvej.
Forskningen er en del af et større projekt, ROSE-projektet, der er finansieret af Innovationsfonden. Her arbejder man med at reducere rullemodstanden mellem bilers dæk og vejene mest muligt, for der igennem at spare brændstof og CO2 – men under hensyntagen til sikkerheden på vejene og asfaltens holdbarhed.
Et bredt - men dybt specialiseret forskningsfelt
Nanovæsker er et forskningsområde som Jesper Schmidt Hansen har fokuseret på de seneste 10 år. Her beskæftiger han sig med transport af væsker på helt ned på nanoskala – altså en milliontedel af en millimeter. Han benytter her både matematiske modeller og molekylesimuleringer. På så lille en længdeskala kan man observere fænomener, der ikke ses på den længdeskala vi normalt omgås, dvs. centimeter. For eksempel kan man påvise en kobling mellem molekylernes rotation og translation.
”Normalt er det nemt at få væske til at flyde ind i nanorør ved at udnytte kapillær-kraften, som kan suge væsken op. Men det er svært at få væsken ud igen, da kapillær-kraften her virker imod det tryk, man presser væsken ud med,” forklarer Jesper Schmidt Hansen.
Ved at rotere molekylerne i væsken, for eksempel ved et elektrisk felt, kan man sætte væsken i bevægelse og dermed skabe en nano-væskepumpe.
Denne kobling bryder med det, der står i de klassiske lærerbøger, og vi må derfor udvide de modeller og teorier, der benyttes inden for den traditionelle kontinuum- og hydrodynamik”, bemærker Jesper Schmidt Hansen.
Denne forskning har bl.a. været støttet af Lundbeckfonden, og inkluderer samarbejde med forskere fra ”Glas og Tid”-gruppen i INM, DTU og australske universiteter. Arbejdet kræver Jesper Schmidt Hansens evner indenfor matematik og fysik, men i høj grad også hans indsigt i programmering og ”computational science”.
Når grundforskning bliver anvendt
Ud over at udfordre den fundamentale forståelse, så retter Jesper Schmidt Hansen også fokus på der hvor grundforskningen har vist sine anvendelsesmuligheder.
Forskningen i nanovæsker kan bl.a. bruges i de mikroskopiske, mobile laboratorier 'lab-on-a-chip'. Det er fuldt funktionsdygtige laboratorier, der ikke fylder mere end et kreditkort, men som kan hjælpe til en hurtig diagose af sygdomme. Forskningen i væskepumper vil på sigt gøre det muligt at rense og genbruge 'lab-on-a-chip' laboratorierne, og det vil ikke kun spare en masse penge, men også gøre det muligt at hjælpe mennesker i selv de fjerneste og fattigst egne af verden.
”Det er lidt specielt, at man med computersimuleringer kan være med til at udvikle nano-væskepumper, der måske en dag kan have betydning på det humanitære område. Det er jo fedt at være en del af,” smiler Jesper Smidt Hansen.
Kød på forskningsmenuen
I samarbejde med Danish Meat Research Institute ved Teknologisk Institut og lektor i fysik Nicholas Bailey fra INM arbejder Jesper Schmidt Hansen også på et ph.d.-projekt om køds farvestabilitet. I dette projekt skal emner som bakterievækst, ikke-lineær kemisk reaktionskinetik (der fortæller noget om hvor hurtigt en kemisk reaktion forløber), diffusion processor (der handler om koncentration og spredning af molekyler) og matematisk modellering bringes i samspil.
”I netop denne type modellering er det vigtigt at de forskellige fagligheder sammen kan løse problemet – eller svare på det videnskabelige spørgsmål,” understreger Jesper Schmidt Hansen. Dette projekt afsluttes snart og resultaterne herfra skal bruges til at optimere gassammensætningen i madvarepakning, hvilke også kan reducere mængden af emballage og dermed plastikforbruget.
Hvorfor Roskilde Universitet?
Jesper Schmidt Hansen valgte selv at læse på RUC, netop fordi han gerne ville dyrke det tværfaglige. Her har han benyttet den brede tværfaglige tilgang på Roskilde Universitet til at specialisere sig i grænseområderne mellem fagene matematik, kemi, fysik og datalogi og uddannet sig inden for sine interesseområder gennem projektarbejdet.
Siden hen har der været mange gode grunde til at vende tilbage til Roskilde Universitet efter postdoc-ansættelser både i Frankrig og Australien.
Ud over at det med tværfagligheden og muligheden for at forske i grænseområderne mellem fagene, så er der også en fantastisk mulighed for at arbejde tæt sammen med de studerende. For eksempel har modellering af farvestofstabilitet i kød affødt idéer til en række studenterprojekter.
”Når de studerende deltager direkte i forskningen og bliver en del af en forskningsgruppe, så hjælper det dem til bedre at forstå forskningsarbejdet og –miljøet. Det er selvfølgelig ikke alle, der når så langt som at udgive videnskabelige artikler baseret alene på deres projektarbejde, men det fører ofte til nye spændende spørgsmål eller bringer svar på dele af problemet, og det kan være med til at bringe forskningsgruppen videre”, siger Jesper Schmidt Hansen.
Ud over forskning, undervisning og vejledning af projektgrupper, arbejder Jesper Schmidt Hansen også med matematikdidaktik og er en del af Matematikvejlderprogrammet, som tilbyder efteruddannelse i didaktik for gymnasielærer, der underviser i matematik.
Kort om Jesper Schmidt Hansen, 44 år.
2000: Uddannet på Roskilde Universitet og cand. scient i Matematik og Kemi
2003: Ph.D. i soft condensed matter, RUC/KU.
2004-2005: Gymnasielærer og undervist i matematik og kemi
2005-2010: Postdoc ved Université Pierre et Marie Curie, Paris (Frankrig), Swinburne University of Technology, Melbourne (Australien), samt RUC.
2011-2017: Lektor i fysik ved Roskilde Universitet.
Jesper Schmidt Hansen er forfatter til programmeringshåndbogen ”GNU Octave – beginners guide”, om software til numerisk analyse.