Den grundlæggende hypotese i kemi er, at alle stoffer er opbygget af atomer som holdes sammen af kemiske bindinger. Den tredimensionelle opbygning kaldes stoffets struktur, og den er udgangspunktet for al kemisk diskussion om molekylære systemer. Man kan sige, at struktur er naturvidenskabens fælles sprog. Den stærkeste metode til at bestemme stoffers struktur er krystallografi, som bl.a. omfatter måling og fortolkning af de spredningsmønstre, der opstår når elektromagnetisk stråling, neutroner eller elektroner sendes ind i krystaller. I foredraget vil jeg give en kort introduktion til krystallografi samt eksempler på moderne anvendelser af krystallografiske metoder indenfor materialekemisk forskning. Efter foredraget holdes...

Det er velkendt at krystallers velbeskrevne periodiske struktur giver anledning til interferens når Røntgen stråler sendes igennem materialet. Denne såkaldte ”Bragg spredning” blev teoretisk forklaret af William Lawrence Bragg og William Henry Bragg for 100 år siden, i 1913, på basis af observationer hvor de fandt at Røntgen stråler danner karakteristiske mønstre når de sendes gennem en krystal. Men Røntgen-bølgerne interfererer naturligvis også når de sendes gennem materialer som ikke er krystallinske, det kan være væsker, suspensioner eller amorfe systemer. Det mønster, som Røntgen-strålen danner, vil dog ikke have karakter af intense Bragg refleksioner, som kendes fra krystaller, men snarere...

During the past decades, substantial effort has been devoted to developing new experimental techniques capable of delivering atomic-scale information on supported nanoparticles under industrially relevant catalytic reaction conditions. Development of new in situ techniques both contributes to and is driven by the developments in catalysis. The need to study catalysts at high temperatures and pressures in a reactive gas or liquid atmosphere resulted in the design and construction of in situ and operando reactors enabling structural characterization of catalysts under relevant reaction conditions down to the atomic scale. This is crucial for development of new and improved catalysts to support...

Insulin er et terapeutisk protein som bliver brugt til behandling af diabetes. Til en bedre patientbehandling ønskes der insulin præparater som enten er langtidsvirkende (basal insulin) eller er hurtig virkende (måltidsinsulin). Krystaller og krystallografi spiller en stor rolle indenfor forskning af nye insulin præparater dels fordi nogle langtidsvirkende præparater er suspensioner af mikro-krystaller, og dels fordi krystaller af insulin molekyler kan bruges til opklaring af deres 3 dimensionale struktur, som så er basis til et målrettet struktur baseret design. Foredraget vil giver en kort historie af forskellige insulin produkter set fra en krystallografisk synspunkt.

FN og UNESCO har besluttet, at 2014 skal have status som det internationale år for krystallografi IYCr (www.iycr2014.org). Med IYCr markeres de sidste 100 års udvikling af krystallografisk forskning efter Max von Laue og W.H. Bragg’s eksperimenter, som viste at Röntgenstråling kan anvendes til at bestemme atomerne position i en krystal. Ved foredraget gives et historisk overblik over denne udvikling, som har ført til mere end 28 Nobel priser inden for fysik og kemi, illustreret med eksempler på bredden af den nuværende krystallografiske forskning som strækker sig fra matematik til biologi og underbygger udviklingen af både hårde og bløde materialer.

Sidste års største videnskabelige gennembrud var nok opdagelsen af en ny partikel ved CERNs LHC-accelerator, som efter al sandsynlighed er den længe eftersøgte Higgs-partikel. Men hvorfor er Higgs-partiklen så central for vores forståelse af Universet, og hvordan gør man rent faktisk sådan en opdagelse. Med dens opdagelse kunne man tro, at LHC har fuldført sin mission, men dette er langt fra tilfældet, og mens nogen kigger nærmere på Higgs’en, så er andre i gang med at søge efter Mørk Stof, som udgør en anden af det 21. århundredes store videnskabelige udfordringer.

Det er fortsat muligt at finde nye og simple fysiske forklaringer på DNA’s basale geometri og ”mekanik”. For eksempel, hvordan DNA’s rotation i forskellige situationer ændres, eller måske forbliver uændret, under påvirkninger af ydre kræfter. Specifikt har dette konsekvenser for forståelsen af nukleosomers struktur. Redskaberne er sjov matematik og fysik, hvis forståelse ikke kræver specielle forudsætninger, og i den sammenhæng vil rebslagnings ”hemmeligheder” blive diskuteret. Geometriske og topologiske begrænsninger såsom White Teoremet vil blive sammenholdt med de nyeste resultater fra forskningen på DTU.

En af de essentielle processer i molekylær biologi er ligand-protein interaktion og association til receptorer i og på celler. Af berømte ligand-receptor komplekser er foreksempel acetylcholin-receptor som spiller en stor rolle i signal-overføring og hvis udeblivelse ses i demens sygdomme. Elektroniske strukturer spiller en stor rolle for beregning af disse bindings og signal processer og for at kunne rekonstruere de elektroniske strukturer skal store kvante mekaniske computerberegninger køres, og som kan give en vigtig forståelse for protein processerne. Vi skal dog udover disse store beregninger bruge differential geometriske og topologiske metoder for at forstå den vigtige del af processen værende...

NASA’s Mars Science Laboratory har nu været aktiv adskillige måneder i Gale-krateret på Mars. Atmosfærens sammensætning er blevet undersøgt og det har vist sig at der – i det mindste for øjeblikket – er meget lidt methan i atmosfæren; methan var ellers blevet detekteret fra Jord-observationer og kredsløbssonder. To steder er Mars-jorden blevet grundigt undersøgt og vi kender nu meget præcist mineralsammensætningen af Mars-jorden. I et område, som tilsyneladende engang har været søbund findes en sammensætning af mineraler, som viser at området ikke har været surt eller basisk, men at mikrober ville have kunnet trives dengang flydende vand var stabilt...

NASAs Kepler-mission blev opsendt i marts 2009 for at lede efter planeter i bane om andre stjerner. Missionen har også givet os enestående observationer af variationer i stjernernes lysstyrke som skyldes stjerne-svingninger: (stjerne)sfærernes egentlige musik. Gennem asteroseismisk analyse af observationerne har vi fået helt ny information om stjernernes egenskaber, herunder deres indre opbygning og dynamik, og dermed et grundlag for en bedre forståelse af stjernernes udvikling. Ved at analysere centrale stjerner i planetsystemer får vi desuden information om stjernernes størrelse, masse og alder som er meget vigtig for at karakterisere planeternes egenskaber.