Detta visar nätverksforskaren Fariba Karimi i sin avhandling vid Umeå universitet. Genom teknikens globalisering har alla tillgång till all möjlig information på nätet. Men, har det fört människors åsikter och intressen närmare varandra? Fariba Karimi och hennes samarbetspartners har undersökt det i en av studierna i hennes avhandling, där de tittat på hur människor redigerar innehåll på Wikipedia.

Resultaten visar att människor bryr sig mest om lokal och regional information som handlar om sport, medier, kändisar eller platser i deras närhet. Dessutom är människor från länder med liknande språk- och historiebakgrund intresserade av samma slags information.

– Vi delar informationsintresse med dem vi också delar språk och historia, säger Fariba Karimi. Resultaten av studien visar också vilka länder som har likheter i informationsintresse, vilket inte studerats tidigare.

Till exempel kan länderna i Europa delas in i åtta kluster. De skandinaviska länderna återfinns i ett kluster med gemensamma intressen, medan portugiser och spanjorer har mer gemensamt med brasilianare än med andra europeer.

– Vi kan projicera dessa likheter i ett nätverk där länderna är noder och förbindelserna mellan dem representerar styrkan i likheterna. Dessa nätverk kan användas för att studera hur information kan färdas från en del av världen till en annan, säger Fariba Karimi.

Genom att finna mönster i rådata från sociala och ekonomiska interaktioner mellan människor på nätet, är det möjligt att analysera hur information, sjukdomar och ekonomiska kriser sprids. Nätverksanalys används också i dag för att förebygga stora epidemier, till exempel ebola.

I vardagen påverkar vänner och kollegor oss ständigt på olika sätt, från diskussioner på fikarasten till interaktion i sociala medier.

– Dessa influenser sker i tid och beroende på tiden kan påverkan se olika ut, säger Fariba Karimi. Till exempel om du är på väg att köpa en smartphone, då reflekterar du över diskussioner du nyligen haft med vänner och kollegor om olika telefoner. Människor kollar också av sociala medier vid vissa tidpunkter under arbetsdagen. Tid kan därför vara en viktig faktor för spridningsprocessen i nätverk. Men, tidigare nätverksforskning har inte tagit hänsyn till tidskomponenten.

När man tar hänsyn till tid blir spridningsdynamiken annorlunda jämfört med i statiska nätverk, visar avhandlingen.

– Detta är viktigt, för det kan hjälpa oss att bättre förstå spridningsprocesser i verkliga sociala system som till största delen är dynamiska och förändras över tid, säger Fariba Karimi.

FAKTA
Den 20 februari försvarar Fariba, institutionen för fysik, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Tightly knit – Spreading processes in empirical temporal network. Svensk titel: Tätt sammansvetsad – Spridningsprocesser i empiriska temporala nätverk. Disputationen äger rum kl 12.00 i sal NC300, Naturvetarhuset. Fakultetsopponent är Dr Vittoria Colizza, Pierre et Marie Curie University, Paris, Frankrike.

Fariba Karimi har en kandidat- och masterexamen i teoretisk fysik från Shiraz och Beheshti Universty i Iran. Hon flyttade till Sverige 2009 och tog en andra masterexamen i fysik vid Lunds universitet. Hon flyttade därefter till Umeå för doktorandstudier på området nätverk och komplexa system. Efter disputationen kommer hon att flytta till Köln, Tyskland, för postdoktorsstudier vid Leibnitzinstitutet för social beräkningsvetenskap.

Avhandlingen är elektroniskt publicerad

Kontaktinformation
Fariba Karimi, institutionen för fysik, Umeå universitet, telfon: 070-286 70 78, e-post: fariba.karimi@umu.se

– Vi tog hudceller från musembryon, odlade dem i petriskålar och kontrollerade deras genuttryck över tid. Vi blev mycket överraskade av hur snabbt och omfattande cellerna påverkades. Förändringen startade nästan omedelbart, säger Colm Nestor, forskare vid Centrum för individualiserad medicinering, LiU och försteförfattare till artikeln.

När DNA i de ursprungliga muscellerna jämfördes med dem som odlades i laboratoriemiljön, fann forskarna att cellernas så kallade epigenom – kemiska modifieringar som avgör vilka gener som är ”på” eller ”av” – mycket snart blev omprogrammerat. Mer än 7 000 gener påverkades.

Forskarna har inte närmare undersökt orsaken till förändringarna, men Colm Nestor tror att en faktor kan vara att cellerna måste trängas på en yta av plast i stället för att sväva fritt i kroppsvätskorna.

Även i etablerade cellinjer som odlats i decennier – mest kända är de cancerceller som härstammar från amerikanskan Henrietta Lacks, död i livmoderhalscancer 1951 – pågår en ständig förändring. Följden är egenskaper som är mycket olika jämfört med de celler som ska efterliknas.

Forskningsledaren Richard Meehan vid University of Edinburgh, citerad i Bio Med Central, manar nu till försiktighet i tolkningen av en del tidigare experiment. Cellmodeller av cancer och andra sjukdomar kan visa sig vara bristfälliga surrogat för in-vivo-biologi.

Innebär då de nya resultaten att hundratusentals studier som gjorts med odlade celler måste ifrågasättas? Nej, säger Colm Nestor:

– Många studier är fortfarande helt trovärdiga. Vi ska däremot se framåt och använda våra resultat för att förbättra existerande metoder. Vi visar till exempel att tillskott av C-vitamin i odlingsmediet kan förebygga de epigenetiska förändringarna, och det finns säkert en rad andra substanser som kan ge positiva effekter.

FAKTA
Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Genome Biology. Artikel: Rapid reprogramming of epigenetic and transcriptional profiles in mammalian culture systems av C. E. Nestor, R. Ottaviano, D. Reinhardt, H. A. Cruickshanks, H. K. Mjoseng, R. C. McPherson, A. Lentini, J. P. Thompson, D. S. Dunican, S. Pennings, S. M. Anderton, M. Benson and R. R. Meehan. Genome Biology 4 februari 2015.

Kontaktinformation
Colm Nestor, Centrum för individualiserad medicinering, 070-5084345, colm.nestor@liu.se

Att se övergångstillståndet i en kemisk reaktion har länge ansetts omöjligt, men har nu blivit verklighet. Upptäckten kommer att öka förståelsen av hur kemiska reaktioner går till. Det kan i sin tur leda till bättre metoder för att skräddarsy reaktioner för alternativ energi, t ex genom återvinning av CO2 och hur vi gör konstgödsel för framtidens matförsörjning.

– Det har varit min dröm i många år att kunna följa kemiska reaktioner på ytor i realtid. Det här är frukten av ett långvarigt systematiskt arbete där vi på Stockholms universitet byggt upp experiment med ultrakorta optiska laserpulser, säger Henrik Öström, universitetslektor i kemisk fysik vid Stockholms universitet.

Forskarna har studerat en av de viktiga reaktionerna i en bilavgaskatalysator, den där giftig kolmonoxid (CO) blir koldioxid (CO2). I experimentet fick forskarna CO och syre att sätta sig på en yta av ruteniummetall och startade reaktionen med en ultrakort puls från en optisk laser som hettade upp ytan till långt över 1 000 ºC. Med denna upphettning börjar de adsorberade atomerna och molekylerna vibrera kraftigt och röra sig över metallytan, vilket ökar sannolikheten att de ska krocka med varandra och skapa en bindning. Forskarteamet kunde i realtid med hjälp av röntgenlasern följa hur elektronstrukturen förändrades då CO kolliderade med syreatomer och de två försökte binda till varandra.

Den traditionella bilden av övergångstillståndet är att molekylerna passerar igenom alldeles för snabbt för att observeras. Därför blev det en stor överraskning att en stor andel av dem faktiskt visade sig vara där oväntat länge, trots att bara en liten andel gick vidare till att verkligen bilda koldioxid. De flesta föll tillbaka till de ursprungliga CO plus syre. Teoretisk modellering av molekylernas rörelse och vilka förändringar som kan observeras i olika situationer spelade en viktig roll för tolkningen av experimenten.

– Det är lite som att rulla kulor uppför en backe där de flesta bara nästan når toppen och rullar tillbaka igen. Nära toppen saktar kulorna in och det är där de rör sig som långsammast. Det vi ser är många försök att reagera men bara ett fåtal lyckas gå hela vägen, säger Lars G.M. Pettersson, professor i teoretisk kemisk fysik vid Stockholms universitet.

Den unika röntgenlasern som har använts skapar högintensiva röntgenpulser med en våglängd som gör det möjligt att se atomer och molekyler och med en pulslängd som är kort nog att tidsupplösa deras rörelse. Därigenom har man kunnat fånga de olika stegen i kemiska reaktioner på ett sätt som tidigare inte har varit möjligt. Röntgenlaseranläggningen finns vid Stanford University, USA.

– Det här experimentet visar den stora betydelsen som röntgenlaseranläggningar öppnar upp för att i framtiden i detalj kunna studera hur katalysatorer verkligen fungerar. I slutänden kommer en djupare förståelse leda till mer effektiva katalysatorer som kan användas i kemiska energiomvandlingar, säger Anders Nilsson, professor i kemisk fysik vid Stockholms universitet och Stanford University.

I teamet ingick också forskare från LCLS, SUNCAT vid SLAC/Stanford, Helmholtz-Zentrum Berlin, University of Hamburg, Fritz-Haber Institute of the Max Planck Society, DESY och University of Liverpool. Finansiering från Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, DOE Office of Science, the Volkswagen Foundation och German Research Foundation (DFG).

Det nyligen publicerade arbetet av Henrik Öström et al. kan läsas här

En kort Youtube-presentation av projektet och resultaten här

Kontaktinformation
Henrik Öström, universitetslektor i kemisk fysik vid Stockholms universitet, tfn 08-55 37 86 41, e-post ostrom@fysik.su.se; Lars G. M. Pettersson, professor i teoretisk kemisk fysik vid Stockholms universitet, tfn 08-55 37 87 12, e-post lgm@fysik.su.se; Anders Nilsson, professor i kemisk fysik vid Stockholms universitet och Stanford University, tfn 08-55 37 86 37, e-post andersn@fysik.su.se

– Om du verkligen vill förstå en cells funktioner måste den vara vid liv, säger professor Janos Hajdu vid Uppsala universitet, en av de ledande forskarna i försöket.

Med den metod forskarna använts i detta experiment kan upplösning i både tid och rum bli bättre än med de bästa optiska mikroskopiteknikerna. Tekniken innebär att en fin aerosol av celler beskjuts med ljuspulser från en röntgenlaser. Aerosolen är bokstavligen en stråle av levande celler och är tunnare än ett hårstrå. De ultrakorta röntgenpulserna sprids från enskilda celler, vilket resulterar i ett distinkt spridningsmönster som registreras av en snabb detektor. Dessa data analyseras sedan med datorprogram utvecklade i Uppsala och bilder av cellerna kan rekonstrueras.

Röntgenstrålar förstör cellerna men röntgenlaserns ultrakorta pulser och höga intensitet tillåter så snabb datainsamling att man får en korrekt bild av provet innan det sönderfaller. Denna teknik, som kallas ”diffraction before destruction”, har tidigare visat sig fungera med både organiska och oorganiska prover.

Experimentet utfördes vid röntgenlasern LCLS vid Stanford Linear Accelerator Center i Kalifornien. Två typer av cyanobakterier, Cyanobium gracile och Synechococcus elongatus, användes i studien. Dessa celler har en nästan cylindrisk form, som tydligt framträder i rekonstruktion från diffraktionsdata.

Enligt Tomas Ekeberg, forskare i molekylär biofysik vid Uppsala universitet och ledare för experimentet, kunde bilderna ha varit ännu bättre om data hade kunnat hanteras bättre av detektorerna.

– Hittills har vi endast lyckats rekonstruera celler med en upplösning på 76 nanometer (=miljondels millimeter), men de data vi samlat in visar att vi kan komma ner till 4 nanometer, vilket betyder att vi skulle kunna urskilja enskilda proteiner, som är av den storleken, säger Tomas Ekeberg.

Anledningen till den mindre lägre upplösningen är överexponering, påpekar Tomas Ekeberg, precis det som händer när man fotograferar i för starkt ljus. Detta kommer att kunna rättas till vid kommande experiment.

– Vi kommer att kunna nå mycket högre upplösning när vi kan använda ett filter för att minska överexponeringen, tillägger Gijs van der Schot, doktorand och huvudförfattare till publikationen.

Fram tills nu har högupplöst avbildning inneburit nedfrysning av cellerna och en hög stråldos som gör att de dör under datainsamling. Ofta har cellerna även täckts med ett tunt lager metall för att få bättre kontrast. Statiska bilder av celler kräver också normalt sätt långa exponeringstider.

Forskargruppens nya metod kan fånga strukturen hos levande celler i stort sett momentant. Varje bild tar endast några femtosekunder (en femtosekund är en miljondels miljarddel av en sekund). Ett sådant verktyg skulle kunna hjälpa forskare att bättre förstå hittills okända detaljer i cellers funktion och beteende.

– Processer som celldelning och proteinveckning skulle kunna observeras under tiden de sker. Dessutom öppnar tekniken för framtida 3D-modellering av processer i cellen, vilket skulle kunna ge viktiga insikter i komplicerade sjukdomsförlopp, förklarar Tomas Ekeberg.

Teamet planerar nu att finjustera avbildningsmetoden med ytterligare experiment och hoppas kunna ta bilder med betydligt högre upplösning.

– Det är en enorm skillnad mellan bilder som produceras med hjälp av denna teknik och de från traditionell optisk mikroskopi av levande celler, säger Janos Hajdu. Få trodde att detta var möjligt.

Referens: Imaging Single Cells in a Beam of Live Cyanobacteria with an X-ray Laser. Nature Communications. DOI 10.1038/ncomms6709

Kontaktinformation
För mer information, vänligen kontakta Tomas Ekeberg, mobil: 073-6923049, e-post: ekeberg@xray.bmc.uu.se, eller Janos Hajdu, mobil: 0736-270100, e-post: janos@xray.bmc.uu.se eller Gijs van der Schot: 073-8760408, e-post: gijs@xray.bmc.uu.se

Resultaten presenteras i den vetenskapliga tidskriften Energy and Buildings.

Marwa Dabaieh, arkitekt och byggforskare vid Lunds Tekniska Högskola och uppvuxen i Egypten har räknat på effekten av att kombinera 37 olika befintliga tekniker att bygga tak på.

De metod som fick ”bäst i test” går ut på att låta hustaken vara välvda, vilket tidigare vanligt på många håll i Nordafrika och Mellanöstern. Därefter lägger man utvändigt på en modern, ljusreflekterande beläggning, så kallad albedo-färg.

– Ja, den här gamla byggmetoden kompletterat med en modern ”finish” var bäst. Beräkningarna visar att med den här kombinationen kan man dra ner på luftkonditionering med 53 procent, berättar hon.<

Hennes mål har hela tiden att låta själva huskonstruktionen i högre grad står för inomhussvalkan än idag. I första hand har Marwa Dabaieh studerat olika slags takformationer, men även dubbla tak med luftgap och ljusreflekterande vattendammar.

– Den välvda formen gör att halva ytan alltid är i skuggläge. Dessutom reflekteras mer solljus på ett välvt tak jämfört med platt, förklarar hon resultatet.

Med metoden minskar sommarsäsongens energiförbrukning med 900 kWh per kvadratmeter. Som en konsekvens av minskad energiförbrukning minskas också koldioxidutsläppen med 30 procent.

– Välvda tak innebär förvisso en något dyrare byggkostnad, men som man snabbt tjänar in. Eller så kan man använda billigare byggmaterial såsom tegel istället för förstärkt betong, säger Marwa Dabaieh och tillägger att hustaket ska ha en 70-gradig lutning.

Välvda tak var vanligt i många Nordafrika och Mellanöstern fram till början av 1900-talet, då västerländska stilideal tog över.

– Folkliga byggtraditioner bygger ju på årtusenden av trial- and error. Man kan inte kopiera stilen, men ta de bästa av dem och kombinera den med modern teknik.

Härnäst kommer Marwa Dabaieh och två kollegor bygga upp en prototyp på en byggnad i ett fullskale-labb på LTH.

En annan studie från LTH arkitekten Marcelino Rodrigues beskriver hur passivhus rätt arkitektur drastiskt minskar behovet av elförbrukande kylning av byggnader i tropiska klimat:

Medan Marwa Dabaiehs lösning fungerar bäst i varma länder med uppvärmningsbehov på vinterhalvåret, passar Marcelino Rodrigues rekommendationer bäst för året runt varma-miljöer. För mer info om denna studie, +46 8 285 606 57, marcelino_januario.rodrigues@construction.lth.se

Kontaktinformation
För mer information, kontakta Marwa Dabaieh, arkitekt och byggforskare LTH, marwa.dabaieh@arkitektur.lth.se , +46 46 222 7272, +46 73 878 17 15 För bilder, kontakta Marwa Dabaieh eller kristina.lindgarde@kansli.lth.se 046-2220769

Shahriar Ghahremanians forskning handlar om luftströmmar. Han visar att om man placerar hål med ett visst avstånd från varandra och sedan låter luft med högt tryck komma ut därifrån så kommer luftstrålarna först att vara åtskilda, sedan samverka, för att till sist gå samman till en enda mycket starkare och kraftigare superstråle.

Ingen hade tidigare djupstuderat hur dessa strålar förändras beroende på avståndet mellan dem. Det fanns sedan tidigare mycket studier på om man har en luftstråle eller två. Men inga studier alls på vad som händer om man har flera eller i om de är i en speciell form.

Mätningarna gjordes vid Delfts tekniska universitet i Nederländerna, som är världsledande på området. Shahriar byggde en vindtunnel själv för att helt kunna kontrollera luftstrålarnas beteende och gjorde mätningarna där.

– Det intressanta var att se hur luftstrålarna interagerar med varandra, hur de träffar varandra och hur de samverkar. Vissa samverkar och blir en enda stråle och vissa interagerar inte alls. Det är det verkligt intressanta, säger Shahriar Ghahremanian.

– Dessa rön kan visa på var man till exempel ska placera sin ventilationsutrustning.

Hittills har det varit problem om man har ett stort rum, en stor yta. Luften i det rummet har en låg hastighet och efter en stund så dör luftstrålarna innan de når till människan.

Men det han upptäckt är att när man kan få luftstrålarna att sammanblandas till en så behålls den höga hastigheten och de räcker mycket längre.

– Vi gjorde mätningar i en mycket stor industrilokal i Tallin och vi kunde se att detta fungerar perfekt och lever upp till standarder för inomhusklimat och komfort.

Ersätter element
Idag har man ofta två system, ett för värme och ett för kylning, som ofta motverkar varandra. Dessa nya ventilationssystem fungerar både för kylning och för värme. Till exempel behöver man inte längre använda element, man kan använda samma teknik för att värma upp ett rum. Man sparar också energi genom att man inte behöver ha så högt utgångstryck utan trycket skapas när jetstrålarna sammanfogas.

– Detta är ganska ny forskning och nu är det viktigt att optimera kunskapen för specifika användningsområden, men på flera områden kan den användas omedelbart, säger han.

Shahriar Ghahremanian är energiingenjör och kommer från Teheran i Iran. Han kom till Högskolan i Gävle första gången för sin masterexamen. Blev projektanställd och fick sedan möjlighet till en doktorandtjänst här.

– Jag har nu en del kompletterande analyser att slutföra och även flera avancerade mätningar för att få en ännu större förståelse för detta fenomen, säger Shahriar Ghahremanian.

Shahriar Ghahremanian försvarade sin avhandling ”A Near field study of multiple interacting jets: confluent jets ” vid Linköpings universitet den 6 februari.

Kontaktinformation
För mer information vv kontakta:
Shahriar Ghahremanian, forskare vid Högskolan i Gävle. Telefon: 026-64 88 64, 076-205 66 63
E-post: shahriar.ghahremanian@hig.se