onsdag 04 maj 2022
Christina Tækker
Hun er blevet kaldt pioner, banebrydende, ustoppelig og kvinden, der kan se ind i metaller. Og med god grund. Professor, dr.techn. Dorte Juul Jensen fra DTU Construct har i sin 41 år lange karriere udviklet nye eksperimentelle teknikker til at studere metaller i både to, tre og fire dimensioner. Det har gjort hende i stand til at karakterisere, hvordan metallerne ser ud indeni, og forstå noget af den måde, de opfører sig på.
Hendes forskning er med til at løse en række uafklarede videnskabelige problemer og bliver brugt til at fremstille nye, stærkere og mere formbare materialer, der i sidste ende kan spare ressourcer og energi.
Nu markeres det, at hun modtager Villum Kann Rasmussens Årslegat til Teknisk og Naturvidenskabelig Forskning på fem mio. kr. for at bidrage på internationalt højt niveau inden for materialevidenskab.
”Prisen er en unik anerkendelse af mit arbejde og betyder, at jeg kan udbygge min forskning til at forstå de komplicerede strukturer, der sker i 3D-printede metaller, når de udsættes for mekaniske eller termiske belastninger. Først når vi forstår, hvad der virkelig foregår inde i metallerne, kan vi udvikle og forbedre dem til gavn for samfundet,” siger Dorte Juul Jensen.
Betaget af metaller
Hun voksede op i Birkerød med en hjemmegående mor og en far, der som aktuar arbejdede med forsikringer og pensionsordninger. Så langt tilbage hun kan huske, har hun altid kunnet lide at forstå noget nyt – at skille mekaniske ting ad og samle dem igen. Interessen stammer måske fra hendes farfar, der var ingeniør på Helsingør Skibsværft, og som Dorte var tæt knyttet til. Hun mener også, at hun har arvet hans rejseglæde, hvilket er et stort plus som forsker i et internationalt miljø.
Som ung tog Dorte Juul Jensen en matematisk-fysisk studentereksamen fra Marie Kruses Skole i Farum. Derfra gik turen til det daværende DTH, som senere blev til DTU. Her blev hun uddannet i elektrofysik og fulgte mange atomkraftfag, da hun egentlig gerne ville arbejde inden for det nukleare. Men skæbnen ville, at der blev et ledigt job i materialeforsknings-afdelingen på Risø. Her mente man, at Dortes viden om neutroner kunne bruges til at løse udfordringer med at karakterisere materialer. Det var et ekstremt lykketræf, som hun selv betegner det, og skabte grundlag for, at hun blev betaget af metaller.
”Metaller er utrolig spændende. De bruges alle vegne fra små, præcise komponenter til megastore konstruktioner. Man bruger f.eks. aluminium til både stanniol, dåser og flyvemaskiner, mens stål bliver brugt til injektionsnåle, togskinner og stærke brokabler. Det er dybt fascinerende. Mange tænker, at metaller er dødkedelige og blot noget, man tager ned fra hylden. Glem det. I det moderne samfund er hver en stump metal optimeret til netop det, som det skal bruges til. Jeg mener slet ikke, at vi kan leve uden metaller – heller ikke i fremtiden,” siger Dorte Juul Jensen.
Forskning og kvinder er en god kombination
Hun er ofte blevet spurgt, om hun føler sig udsat som kvinde i en mandsdomineret verden. Det gør hun ikke. I virkeligheden synes hun, at det at være forsker og kvinde er en god kombination.
Mens hendes to døtre var små, kørte hun hjem i frokostpausen, hentede dem fra børnehaven og spiste frokost sammen med dem. Om eftermiddagen kom en barnepige for at tage sig af pigerne, inden hendes mand kom hjem, og Dorte kunne arbejde videre. På det tidspunkt arbejdede Dortes mand i Kvindeligt Arbejderforbund i Danmark, og det var populært, at han tog barselsorlov og hjemmedage, når børnene var syge.
Senere blev Dorte Juul Jensen Danmarks første kvindelige dr.techn. Det førte til, at den daværende forskningsminister Jytte Hilden udpegede hende som formand for Forskningsministeriets Forskningsforum. Siden blev hun udnævnt til chef for en forskningsafdeling, som den første kvinde i Risøs historie.
”For mig er forskning et fantastisk job, fordi man i høj grad selv tilrettelægger sin dag. Den frihed værdsætter jeg utrolig højt, og jeg tror bestemt, at friheden bringer forskningen videre. Man får jo ikke de bedste idéer foran computeren. Det sker oftere, når man f.eks. leger med børnene og får tid til at tænke ud af boksen og prøve noget nyt,” siger Dorte Juul Jensen.
Forskningsmæssige gennembrud
Hendes videnskabelige arbejde har ført til internationale forskningsgennembrud, som hun flittigt deler i videnskabelige publikationer og på internationale konferencer i Europa, USA, Japan og Kina.
Industrien bruger også hendes viden til at optimere materialer inden for områder som elektriske transformere, jernbaneskinner samt øl- og sodavandsdåser – ligesom forskningen har givet væsentligt input til bilindustrien, hvor stålet til hver enkelt del er nøje udvalgt og optimeret. Her er det både vigtigt, at bilen er så let som muligt af hensyn til benzin- og elforbruget, og nogle dele skal være superstærke for at beskytte passagererne ved et sammenstød.
Forskningen bygger på en række gennembrud inden for materialekarakterisering. Det første gennembrud kom omkring 1990, da Dorte Juul Jensen sammen med professor Knut Conradsen fra DTU Compute og en ph.d.-studerende automatiserede en teknik, som i dag er blevet et af de mest udbredte værktøjer til at karakterisere materialer på mikroskala.
Teknikken hedder Electron Backscatter Diffraction (EBSD) og foregår i et elektronmikroskop med høj opløsning. Metoden hjælper universiteter og industrivirksomheder over hele verden med at forstå, hvor og hvorfor materialerne revner. Det gør det muligt at formindske brugen af metaller og spare ressourcer.
En udfordring med teknologien er dog, at man kun kan se metallerne i to dimensioner. Derfor tog Dorte Juul Jensen metoden et skridt videre sammen med b.la. professor Henning Friis Poulsen fra DTU Fysik. Ved at bruge røntgenkilder fra de store synkrotronanlæg i Tyskland og Frankrig fik de mulighed for at udvikle en metode til at analysere metaller i både tre og fire dimensioner. Dermed kunne de se direkte ind i metallernes indre strukturer og samtidig følge, hvordan metallet udviklede sig over tid.
Forskningen blev et videnskabeligt gennembrud, og med støtte fra Danmarks Grundforskningsfond fik Dorte og Henning mulighed for at opbygge et ’dream team’ til at udvikle den nye metode og fremme forståelsen af metaller.
Arbejdet satte nye standarder, og i dag er der stor international interesse for at karakterisere metaller i tre og fire dimensioner. I kølvandet fulgte også et såkaldt ERC Advanced Grant, som Dorte Juul Jensen og hendes forskningsgruppe bruger på at udvikle et lignende værktøj, som forskere kan bruge i deres hjemmelaboratorier.
”Udfordringen med at studere metallernes indre strukturer ved hjælp af røntgen-synkrotron-stråling er, at mange forskere har svært ved at få adgang til de store, internationale faciliteter. Der er rift om pladserne, og der er ikke tid til langvarige forsøg. Min drøm er derfor at udvikle en teknologi, som forskere kan bruge i deres egne laboratorier. Her kan de udføre mange forsøg samt teste og karakterisere metallet over flere uger eller måneder,” siger Dorte Juul Jensen.
Meget, vi ikke forstår om metaller
I dag er hun meget interesseret i de lokale variationer, der findes på mikroskala i alle metaller. Sådanne variationer betyder f.eks., at styrken ikke er den samme overalt i metallet, og har ført til at ingeniører ofte har været nødt til at bruge for meget stål i deres design, mener Dorte Juul Jensen. Som eksempel peger hun på, at brokablerne på den nye Storebæltsbro er meget slankere end brokablerne på den ældre Golden Gate i USA:
”Hvis man ser på gamle brokonstruktioner, er de ofte mere klumpede end nutidens. Jeg tror, at 3D- og 4D-karakterisering kan hjælpe os med at forstå fejl, som opstår under overfladen – og som vi ikke ser i 2D. Hvis vi virkelig skal forstå et metals egenskaber, er vi nødt til at forstå dets mikrostrukturer i 4D og kigge på dets indre spændinger.”
”Der er stadig masser, vi ikke forstår om metallernes indre liv – og for mig er forskningen dybt fascinerende. Der er meget at komme efter, og jeg ser frem til, at jeg med legatet kan fortsætte med at være med i front.”
