Friktionsforskare med visioner

Friktions-
forskare med visioner

Sergei Glavatskihs växte upp på Sibiriens seismiskt aktiva Stillahavskust där båda föräldrarna arbetade som vulkanologer. Att han skulle bli forskare var självklart. I dag tillämpar han kemi och fysik för att lyfta smörjning till en ny nivå.

Text Antony Riley
Foto Kristofer Samuelsson

Forskning & teori

Som son till två vulkanologer var forskarvägen mer eller mindre förutbestämd för Sergei Glavatskih.

– Inget annat än vetenskap var aktuellt för mig, berättar han vid ett möte på hans kontor på Kungliga Tekniska högskolan i Stockholm.

Under sin uppväxt på den vulkanrika Kamtjatka­halvön i ostligaste Ryssland var han sommartid ofta assistent till sin mor under hennes forskningsresor till halvöns geotermiska fält och ut till Kommendörsöarna.
          

Försäljning och råd

evolution@skf.com

Sergei Glavatskih berättar att han växte upp med huvudet fyllt av frågor, men att lärarna i skolan verkade trötta och ointresserade. Han kunde tillfredsställa en del av sin kunskapstörst via korrespondenskurser, särskilt när det gällde fysik och matematik – och så fanns ju National Geographic, ”en av få tidningar som inte censurerades sönder”. I National Geographic lärde han sig om människor och platser utanför hans eget isolerade hemland.

Ibland är det läge att försöka förverkliga omöjliga drömmar. Om vi lyckas innebär det avsevärda vinster för samhället.
Sergei Glavatskih

Han undgick militärtjänst (och därmed sannolikt kriget i Afghanistan) genom att skriva in sig vid universitetet i Moskva. Sergei Glavatskih diplomerades som civilingenjör i maskinteknik och doktorerade så småningom i kryogenik. Han utvecklade patenterade resonansgivare, som senare fick sin tillämpning i tankningssystemet till passagerarflygplanet TU-154, som drivs med flytande naturgas.
          

Sergei Glavatskih

Född: 1966
Bor: I Stockholm
Arbetar: Kungliga Tekniska högskolan (KTH), Stockholm och Universitet i Gent, Belgien
Utbildning: Civilingenjör i maskinteknik, 1989, Moskvas statliga tekniska universitet; teknologie doktor i kryogenik, 1994, Moskvas statliga tekniska universitet; teknologie doktor i maskinelement, 2000, Luleå tekniska universitet (LUT); docent i maskinelement, 2003, LUT.
På nattygsbordet: Vikingarnas Värld av Kim Hjardar.

När kalla kriget upphörde lämnade Sergei Glavatskih Ryssland, både för att tillfredsställa sin längtan efter att resa och för att inleda en internationell forskarkarriär.

– Det var enklast att komma till Skandinavien och jag har alltid varit nyfiken på Sverige, säger han.

I Sverige inledde han en andra karriär som teknologie doktor, denna gång i ämnet maskinelement. Utbildningen ledde till ett uppdrag för Statoil om utveckling av miljöanpassade syntetiska oljor. Oljorna TurbWay SE och TurbWay SE LV blev kommersiellt tillgängliga för roterande maskiner.

Under årens lopp har forskningsområdet friktion blivit allt mer fascinerande för Sergei Glavatskih. Han förklarar att friktion är ett av de mest grundläggande områdena inom konstruktionsteknik och att det har varit centralt för mänskligheten sedan urminnes tider. I dag är frågor kring friktion viktigare än någonsin på grund av de väldiga mängder energi som världen producerar och förbrukar, de energiförluster som friktionen orsakar och miljökonsekvenserna.

Sergei Glavatskih anser att många av dagens problem med maskiners verkningsgrad egentligen bottnar i olämpliga smörjmedel, och att smörjmedelsteknikens utveckling mer handlat om gradskillnader.

– Den typiska gången är att en konstruktör först ritar en maskin och att det sedan bestäms vilket av de tillgängliga smörjmedlen som ska användas, baserat på viskositet.

I många fall betraktas smörjmedel med andra ord inte som något annat än ett kemiskt tillägg till en teknisk lösning, anser Sergei Glavatskih.

– Vi måste införliva mer avancerade smörjmedelstekniker i maskinkonstruktion och även utveckla nya egenskaper som inte varit möjliga med traditionella smörjmedel. Det är enda sättet att uppnå nödvändiga förbättringar, säger han.

Sergei Glavatskih

Sergei Glavatskih

− Vi måste välja ett mekano-kemiskt angreppssätt. Vi kan använda vår kunskap om molekylär kemi och vissa komponenter från fysik och mekanik för att ge smörjmedel helt nya egenskaper och därmed öppna vägen för nya tekniska lösningar.

– Historiskt sett definierade sig de riktigt stora forskarna aldrig som specialister på ”maskinelement” eller ”termodynamik” – inte ens så sent som på 1800-talet. De gjorde många saker inom många olika områden. Med tiden har all forskning tyvärr blivit smalare – generalister har ersatts av specialister. Därför måste vi ändra på vårt sätt att arbeta, säger Sergei Glavatskih.

Hur vetenskapsmän och forskare arbetar beror naturligtvis på deras bakgrund. Som forskare hävdar Sergei Glavatskih att den pedagogiska aspekten av hans arbete på KTH är lika viktig som den forskning han är engagerad i.

– Vi måste reflektera över hur vi undervisar och formar morgondagens ingenjörer, säger han och förklarar att hans arbete är avsett att inspirera till ett icke-linjärt, samverkande och innovativt sätt att tänka och arbeta.

På KTH leder Sergei Glavatskih ett team av forskare med de mest skilda bakgrunder, som nanoteknik, kemi och flödesmekanik.

– Vår utgångspunkt är att betrakta ett smörjmedel som ett maskinelement i sig, säger han.

Att se smörjmedlet som en integrerad del av maskinen är nyckeln till hans konstruktionsfilosofi. Ett av hans nuvarande forskningsprojekt, som stöds av Knut & Alice Wallenbergs ­Stiftelse, är en undersökning av joniska vätskor (flytande saltblandningar med smältpunkt nära rumstemperatur). Tillsammans med sitt team utforskas potentialen hos sådana saltblandningar i smörjningssammanhang. Deras resultat visar att joniska vätskor kan vara nyckeltekniken som lyfter smörjning till en ny nivå. Teamet har utvecklat ett mångsidigt angreppssätt på smörjmedelskonstruktion. Inom systemet kan man stämma av temperatur, tryck och skjuvningsrespons hos de joniska vätskorna för att få fram smörjmedel med exakt rätt egenskaper. Viktiga aspekter på konstruktionsarbetet är hållbara syntesvägar och minimerad miljöpåverkan.

Med de skräddarsydda joniska vätskorna går det att styra friktionsprestanda på plats i maskinen, något som är omöjligt med konventionella molekylära smörjmedel. Sergei Glavatskihs vision är att marknadsföra det nya ”aktiva” sättet att hantera friktion och nötning i smorda kontakter – att i realtid anpassa smörjmedlets reologi och den ytnära strukturen hos de skräddarsydda joniska vätskorna.

– Min uppgift som forskare är att vara lite galen. Ibland är det läge att försöka förverkliga omöjliga drömmar. Om vi lyckas innebär det avsevärda vinster för samhället, säger Sergei Glavatskih.

Relaterat innehåll