Labbesök LTU

Creaternity Impact Days 2026 (CID26) inleddes med ett besök I olika laboratoriemiljöer på LTU tillsammans med N och T-elever från Luleå och Boden, samt delar av Teknikcollege i Boden. Besöken var arrangerade av fyra deltagare i tekniksprånget – ett upplägg där elever som gått ut N, T eller Ekonomi-programmet på gymnasiet kan ges möjlighet att ha en ingenjörstraineeplats under fyra månader, bl.a på LTU – och innefattade Energilabbet, Laserlabbet, Elektromagnetiska labbet, samt Robotik- & AI-labbet.

I  energilabbet fick alla kort information om den typ av forskning som främst bedrivs i labbet. Förutom forskning kring battericeller så finns även labbutrustning för att genomföra olika avancerade tester. På bilden ser vi uppe till vänster en Multi-fuel Flame Dynamics Reactor (MFDR) som är en 30 kW nedeldad förbrännings- och förgasningsreaktor med flera optiska tillträden. 

I mitten under den röda ställningen finns en Laminar Drop Tube Furnace (DTF), som är en vertikal rörreaktor med maximal temperatur på 1450 °C. Här kan man mäta kemiska reaktioner på partiklar mindre än 1 mm under ett mycket snabbt uppvärmningsförlopp (>1000 K/s). Reaktionsbeteendet observeras och mäts in-situ med bl.a laserdiagnosutrustning.

Till höger i bild finns även en rotationsbrännare (liggande vit tub) som används för att producera biokol, bl.a  för övriga experiment.
Utöver dessa finns en stor variation av utrustning för föreberedelser, beredning och analys av komponenter och partiklar.

Torbjörn Ilar, forskare vid avdelningen för Produktionsutveckling, berättar om labbets största fiberlasrar, 15 kW resp 5 kW. Fördelen med dessa fiberlasrar är att de levererar ett laserljus med kontinuerlig våglängd på 1070 nm, vilket via en extern tvåvägs strålväxlare och fiberkablar kan ledas ut till olika labbstationer. Man har även en fiberlaser på 300 W med samma våglängd.

Labbet använder sig även av olika höghastighetskameror för att filma förloppet vid olika labbtester med lasersvetsning, laserskärning eller laseradditiv tillverkning. Exempelvis har man två olika PHOTRON Fastcams. Den ena kameran (Nova S16) har en maximal bildhastighet på 16 000 fps vid 1024x1024 pixlars upplösning, upp till 1 100 000 fps vid 128x16 pixlars upplösning (ISO 64 000 - 500 000 monokromt). Den andra kameran (Mini UX-100, på bilden ovan) har en maximal bildhastighet på 2 000 fps vid 1280x1024 pixlars upplösning, upp till 800 000 fps vid 640x8 pixlars upplösning (ISO 10 000 monokromt).

Inom laseradditiv tillverkning (LAM) har man några olika utrustningar att tillgå, såväl för trådbaserad additiv tillverkning som för pulverbaserad additiv tillverkning. På bilden ovan ser vi ett av de senaste tillskotten i labbet, en pulverbaserad 3D metallskrivare (ACONITY 3D Mini). Laserkällan är en single mode 400 W laser. Maskinen kan förvärma printerbädden till 500 °C. Max skrivarhastighet är 4 m/s och minsta pulverlager är 10 mikrometer. På bänken bredvis skrivaren ser man tre olika exempel på utskrifter som studenterna får prova på att göra. Metallfiltret (gittret längs till höger) kostar ca 10 000 kr i material och tillverkningskostnad.

Andreas Nilsson, forskare inom elektroniksystem berättade för gymnasielever från Teknikprogrammet vid Björknässkolan i Boden om den heldämpade kammaren som finns i labbet. Kammarens väggar är täckta med koner av ett elektromagnetiskt absorberande material, vilket möjliggör tester motsvarande på en öppen yta i frekvensområdet 30 MHz till 18 GHz. I dagsläget kan man mäta utstrålande elektromagnetiska fält inom området 30 MHz – 1 GHz. 

Tack vare den heldämpade insidan, där även golvet är heldämpande, kan många olika tester utföras såsom ledningsbunden emission för strömförsörjning på telekom- och nätverksportar, samt olika immunitetstester – exempelvis elektrostatiska urladdningar, surge-pulser (simulerade blixtnedslag), magnetfält mm.

I robotik- och AI-labbet demonstrerade och berättade Elias Small, doktorand inom Robotik, om de olika robotar som de använder i olika projekt och vad man som student kan få göra när man labbar med robotar av den skala som man använder sig av i labbet.

Elias visade elverna humanoiden Herman. Herman kan röra sig i upp till 2 m/s och klarar relativt kraftiga stötar från sidan utan att ramla (Herman parerar sidokrafterna med sina ben). Positioneringen i rummet av Herman görs med hjälp av de olika ”motion capture” -kulor roboten har på huvudet tillsammans med åtta infraröda kameror som är monterade i rummet; två i varje hörn. 

På bilden ovan visar Elias den robothund som de använt för ett forskningsprojekt i Kirunagruvan. Denna versionen är extrautrustad med en egen dator på ryggen och en 3D-LIDAR, samt 3D-kamera framtill. Testerna i gruvan handlade bl.a om att direkt efter en sprängning kunna gå in (redan innan luften i utrymmet är tjänlig för mänsklig närvaro) för att exakt avsyna hur mycket berg som sprängts loss, samt avgöra om andra skador eller ras uppstått och på så sätt förbereda gruvarbetarna på vad som behöver göras och säkerställa en snabbare, säkrare och smidigare process i gruvan efter sprängning.

De har även byggt en kopia av mars-rovern för att kunna testa och simulera förflyttningar och datatransmission från de olika sensorerna, samt för att testa nya typer av sensorer för kommande behov.