2013 års Marcus Wallenbergpris tilldelas Professor Derek Gray

24 september 2013 Vid en ceremoni på Grand Hôtel i Stockholm den 23 september, utdelade hans Majestät Konung Carl XVI Gustaf 2013 års Marcus Wallenbergpris till Professor Derek Gray vid McGill University i Kanada för hans banbrytande bidrag till forskningen om nanokristallin cellulosa (NCC), dess grundläggande egenskaper och tillämpningar. De basala upptäckterna avser de kirala nematiska egenskaperna hos suspensioner av NCC (ordnade, systematiskt vridna formationer av flytande kristaller). Upptäckterna har skapat potential för produktion av nya cellulosabaserade produkter med unika, värdeskapande tillämpningar. Grays forskning har inspirerat forskare över hela världen att intensifiera forskningen om nanocellulosa i allmänhet och öppnar därmed för framtida affärsmöjligheter för skogsindustrin. / MWP.org

Cellulosa är sammansatt av både kristallina och amorfa delar. De amorfa delarna kan avlägsnas genom hydrolys med hjälp av stark syra. Som resultat erhålls nanokristallin cellulosa (NCC). NCC består av styva, nålliknande kristaller av cellulosa, 3-10 nanometer breda och 100-300 nanometer långa.

Att hydrolyserad cellulosa i suspension uppträder som flytande kristaller rapporterades redan 1951 av Bengt Rånby vid Uppsala universitet och senare av Robert Marchessault med flera vid McGill University 1959. Derek Gray undersökte egenskaperna hos olika cellulosaderivat och villkoren för formandet av dessa strukturer, vilket publicerades tillsammans med olika medförfattare i artiklar under 1980- och 1990-talen. Dessa publikationer bidrog starkt till en omfångsrik forskning om möjliga tillämpningar av NCC, med en enastående ökning av antalet publikationer från många olika grupper särskilt efter 2003-2004.

1992 publicerade Revol, Gray med flera sin upptäckt att NCC under definierade förhållanden kan forma nålliknande kristaller ordnade i systematiskt vridna former. Det inledande arbetet utfördes vid, den numera avlidne, Jean-François Revols laboratorium. I publikationer från 1997 och 1998 visade Revol, Godbout, Gray och medarbetare att man genom att gjuta filmer av den suspenderade kristallina cellulosan kunde åstadkomma filmer med de unika optiska egenskaper som karaktäriserar kirala nematiska kristaller. Vidare bidrog Derek Gray, genom att använda olika typer av analysmetoder, på ett avgörande sätt till förståelsen av de fundamentala egenskaperna hos dessa kristallina faser.

Dessa ordnade strukturer uppvisar exceptionella optiska egenskaper eftersom storleken ligger i det synliga ljusets våglängdsområde. De kan modifieras och kontrolleras och har potential att åstadkomma fascinerande tillämpningar i polariserande speglar, lasrar och optiska säkerhetstillämningar som inkluderar pigment eller filmer med olika färger som beror på från vilket håll de betraktas. I själva verket finns dessa fenomen i naturen, t ex i de skimrande färgerna i täckvingarna hos vissa skalbaggar.

Grays och andras forskning om kirala nematiska strukturer och efterföljande forskning inemot det bredare fältet nanokristallin cellulosa och dess egenskaper, har jämnat vägen och underlättat för utnyttjande av cellulosa i flera olika värdeskapande tillämningar. Nanostorleken och ytkemin hos NCC och de många möjligheter till potentiella tillämpningar som detta ger kan utnyttjas för att förbättra egenskaperna hos en lång rad produkter – såsom filmer i ”intelligenta” förpackningar, tryckt elektronik på papper, optiska filmer med speciella egenskaper, nya innovativa bestrykningar vid papperstillverkning, avancerade byggmaterial, biokompositer för förstärkning av skadad benvävnad, tillsatser i färger, pigment och bläck och i kosmetiska produkter, samt i skimrande eller magnetiska filmer.

Denna långt ifrån uttömmande uppräkning av möjliga tillämpningar visar på potentialen i framtida affärsmöjligheter som kan realiseras av skogsindustrin i samarbete med andra branscher.

The Laureate
Professor Derek Gray föddes 1941 i Nordirland och studerade kemi vid Queen’s University i Belfast. Han tog examen 1963 och doktorerade i polymerkemi vid University of Manitoba i Winnipeg, Kanada 1968, Han fortsatte sin forskning mellan 1968 and 1971, först vid University of Newcastle-upon-Tyne i England, och senare vid University of Toronto, Kanada. Sedan 1974 har han varit anställd vid McGill University, Montreal, först som forskningsassistent och senare, mellan 1990 och 2004 som Paprican Adjungerad Professor. Mellan 2004 och 2011 innehade Gray Paprican/NSERC IRC professuren i ”egenskaper och tillämpningar av cellulosa” vid Department of Chemistry, McGill University. Han pensionerades från professuren i augusti 2011. Professor Gray har medverkat i 201 vetenskapliga publikationer, patent och bokkapitel. Derek Gray är mycket uppskattad som föredragshållare vid konferenser över hela världen.

Prisceremoni och symposium
Priset utdelades av Hans Majestät Konungen vid en ceremoni i Stockholm den 23 september 2013. Ett symposium på det prisbelönta temat och dess betydelse för skogsindustrin och samhället i övrigt genomförs den 24 september.

Ytterligare information
MPW.org

Hämtar fler artiklar
Till Skogen startsida
På väg
Anna blir chef för Mellanskogs rådgivning
SkogsJobb