Af: Dorte Larsen, kommunikationsspecialist AAU Kommunikation og Public Affairs

Yuanzheng Yue og Morten Mattrup Smedskjær anses for at være blandt verdens førende glasforskere. De kan nu lægge endnu en pris til deres samlinger af hædersbevisninger, idet de er blandt vinderne af Dalton Horizon Prize fra Royal Society of Chemistry. Prisen er en kollektivpris, der belønner forskere, der har bidraget med nye betydningsfulde opdagelser eller fremskridt inden for uorganisk kemi. I alt 17 internationale forskere modtager prisen for på hver sin måde at have bidraget til opdagelsen og udviklingen af glas baseret på Metal-Organic Framework (MOF).

Gennembrud for glasforskningen på Aalborg Universitet

Yuanzheng Yue har i sin 27-år lange karriere på Aalborg Universitet været optaget af at løse glassets gåder. I alle årene har han beskæftiget sig med glasmaterialer, hvilket har givet ham høj anseelse i forskningskredse samt internationale virksomheder og glasfaglige organisationer.

Yuanzheng var blandt de første til at opdage MOF-glas. I laboratoriet i Aalborg observerede han glasovergangen i en MOF og verificerede materialets glastilstand. Sammen med internationale forskerkolleger opdagede og beskrev han MOF-glassets egenskaber og dets særlige struktur. Som hovedforfatter har han publiceret videnskabelige artikler om MOF-glas i bl.a. Science, Nature Communications og Science Advances. Morten Mattrup Smedskjær fortæller:

”Yuanzhengs og hans samarbejdspartneres store forskningsgennembrud var opdagelsen af, at nogle af de her MOF-krystaller - og faktisk kun nogle af dem - kan smeltes. Og når man har en smelte, kan denne formgives og efterfølgende køles ned og blive til glas. Nøjagtig på samme måde som vi kender det fra glaspusterens arbejde. Det kan virke åbenlyst i bagklogskabens klare lys, men det var en imponerende opdagelse af dem tilbage i 2014”.

Eliteforskning

Morten Mattrup Smedskjær er en yngre forsker, der træder i Yuanzhengs fodspor og også har dedikeret sin forskning til glas. Kort tid efter opdagelsen begyndte Morten at interessere sig for MOF-glassets særlige egenskaber. Han og hans gruppe var bl.a. meget nysgerrige på, hvad denne nye type glas mon kunne udnyttes til, hvilket har ført til betydningsfulde opdagelser om MOF-glas. Morten forklarer:

”MOF-glas kalder man også for hybridglas, hvor hybrid betegner en blanding af noget organisk og noget uorganisk. De fleste glasmaterialer, som man har kendt før, har enten været organiske, som i mange polymerer, eller uorganiske, som vi kender fra bl.a. vinduesglas. MOF-glasset har også en mere åben og porøs struktur end andre kendte glasmaterialer. Samlet set giver det os forskere spændende muligheder for at lege med kemien og strukturen. Det bruger vi til at undersøge en række af anvendelsesmuligheder”.

Professor Morten Mattrup Smedskjær modtog i foråret 2025 Uddannelses- og Forskningsministeriets EliteForskpris. Denne æresbevisning ses som bevis på, at Morten nu er rykket op på det internationale eliteniveau inden for glasforskningen.

 

Forskningen i MOF-glas på AAU

Udover den grundvidenskabelige forståelse af MOF-glas, fokuserer forskningen på Aalborg Universitet primært på batteriudvikling, membranudvikling og vandfiltrering samt LED-lys.

• Udvikling af faststof batterier: Morten og Yuanzheng arbejder på en løsning, der kan fremme udviklingen af næste generations elbilbatterier, nemlig faststofbatteriet. Ved at bruge glasbaserede elektrolytter i en fast kerne kan energitætheden øges og brandfaren mindskes, sammenlignet med de nuværende litium-ion-batterier. I denne løsning udnyttes MOF-glassets porøse og åbne struktur til at ionerne kan bevæge sig hurtigere gennem elektrolytten. Derudover har de demonstreret, at MOF-glas kan bruges til fremstilling af højt ydende anoder til litium-ion-batterier.
• Udvikling af membraner:  MOF-glassets porøse og åbne struktur kan udnyttes til at udvikle membraner, idet glassets porer er åbne og gennemtrængelige. Glasmembranen kan hjælpe med til at sortere og holde noget tilbage. Det kan enten være gas eller det kan være vand. Forskningen på dette område er i gang på AAU og andre universiteter.
• LED-lys: MOF-glas kan udvise en bemærkelsesværdig evne til at udsende hvidt lys eller infrarød luminescens, når det har den rette kemiske sammensætning og er blevet termisk behandlet. Til dette formål har Yuanzhengs gruppe fremstillet den første MOF-glasbaserede hvide lysdiode (LED).

Den internationale forskning og udvikling inden for MOF-glas er i fuld gang, men vi kan først forvente at se kommercielle produkter inden for en årrække. Teknologien har potentiale til på sigt at kunne revolutionere flere industrier, herunder energilagring, miljøbeskyttelse og avanceret materialeforskning.

The Dalton Horizon Prize 

The Dalton Horizon Prize hædrer hele 17 forskere, der alle har bidraget til udviklingen af MOF-glasset. Både Yuanzheng og Morten understreger vigtigheden af det internationale samarbejde. De mener, at denne kollektive pris er velegnet i dette tilfælde, hvor forskningen og udviklingen af MOF-glasset og dets anvendelsesmuligheder er sket i et samarbejde mellem mange forskere og i et internationalt miljø. Udover Yuanzheng og Morten har en række af deres yngre ph.d.-studerende og postdocs på Aalborg Universitet også bidraget til dette arbejde.