Forskarna studerade cellulosananokristaller (CNC), små stavformade partiklar av cellulosa. Med hjälp av strålröret ForMAX vid MAX IV kunde de följa hur partiklarna betedde sig när vätskan bildade allt mer komplexa virvelmönster.
Till en början följde cellulosananokristallerna de större flödesmönstren. Men när flödet blev mer komplext började deras beteende skilja sig. Som jämförelse fortsatte de skivformade grafenoxidpartiklarna att följa flödet på större skala, även när mer komplexa flödesmönster utvecklades.
“Resultatet är ett bra exempel på det vi såg framför oss när vi utvecklade ForMAX möjligheter till multiskaliga, multimodala och tidsupplösta studier: att inte bara observera strukturer på olika längdskalor, utan också följa hur dynamiken på dessa skalor hänger samman. Och i det här fallet hänger de inte alltid samman på det sätt man kanske förväntar sig”, säger Kim Nygård, Beamline manager för ForMAX vid MAX IV.
”Det här multiskaliga perspektivet, där vi kan undersöka flera längdskalor samtidigt, kan bidra till att öka vår förståelse för en rad olika masstransportproblem”, säger Roland Kádár, professor vid Chalmers tekniska högskola.
Resultaten understryker betydelsen av multiskaliga mätningar för att förstå cellulosabaserade material. Studien visar också hur avancerad forskningsinfrastruktur som ForMAX kan ge nya verktyg för att utforska sambandet mellan flöde, bearbetning och nanostruktur.
”Jag är väldigt glad över att ha fått vara en del av det här projektet. Att se de vackra flödesmönstren och samtidigt kunna fånga vad som händer inuti dem gjorde det här till ett av de mest fascinerande experimenten för mig. Genom att kombinera tre tekniker samtidigt vid ForMAX kunde vi verkligen se möjligheterna att undersöka systemet över vitt skilda längdskalor”, säger Kesavan Sekar, doktorand inom WWSC vid Chalmers.
Resultaten har nu publicerats i den välrenommerade vetenskapliga tidskriften Nature Physics.
Läs artikeln:
Kesavan Sekar, Viney Ghai, Reza Ghanbari, Marko Bek, Marianne Liebi, Aleksandar Matic, Ann E. Terry, Kim Nygård & Roland KádárMultiscale transitional flow in anisotropic nanoparticle suspensions revealed by time-resolved X-ray scatter microscopyNature Physics, 29 September 2026
Om ForMAX:
ForMAX är en unik satsning som möjliggör forskning om nya och förbättrade material baserade på komponenter från trä och om processerna för att tillverka dem, med syftet att bidra till ett framtida hållbart samhälle. ForMAX har möjliggjorts genom en donation från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse samt genom industrins satsning på Treesearch.
Forskare som är anslutna till Treesearch kan ansöka om särskild tillgång till ForMAX i samband med sin ansökan. Läs mer här.