Multifysikmetamaterial för framtidens hållbara elnät
- Diarienummer
- SM25-0039
- Projektledare
- Mousavi, Mahmoud
- Start- och slutdatum
- 260101-271231
- Beviljat belopp
- 936 257 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Detta projekt möjliggör en strategisk mobilitet från Uppsala universitet till Hitachi Energy i Ludvika, kompletterad med samverkan med Hitachi Energys forskningscenter i Västerås. Målet är att utveckla arkitekterade metamaterial som integrerar mekaniska, termiska, elektriska och magnetiska fysikaliska effekter för att förbättra prestanda, tillförlitlighet och effektivitet hos framtidens hållbara komponenter för elnätet. Projektets mål inkluderar: -Att designa och simulera multifysik-metamaterial anpassade för transformator- och nätrelaterade applikationer. -Att validera prototyper genom gemensamma experiment i både FoU (Västerås) och industriell tillverkning (Ludvika). -Att främja kunskapsutbyte och utbildning mellan Uppsala universitet och Hitachis centrala forsknings- och produktionsmiljöer. Arbetsplan (deltid, 30%, över 24 månader): Månad 1–6: Etablera samarbetet, genomföra simuleringar och inledande designiterationer. Månad 7–18: Förfina design, producera testsampel och analysera resultat. Månad 19–24: Sluttestning, industriell återkoppling och gemensam utvecklingsplan. Förväntade resultat av projektet: -Nya multifysik-baserade metamaterialkoncept som ger optimerad energieffektivitet och robusthet i transformator-komponenter. -Prototypdata och dokumentation som visar på förbättrad prestanda och tillverkningsbarhet. -Förstärkt strategiskt partnerskap mellan Uppsala universitet och Hitachi Energy, vilket stärker framtida forsknings- och utbildningsutbyten.
Populärvetenskaplig beskrivning
The project “Multiphysics Metamaterials for Sustainable Power Grids” is about developing new types of advanced materials that can make our future electricity systems more reliable, efficient, and sustainable. As Sweden and the world move towards renewable energy and large-scale electrification, the demand for stronger and more efficient power grids is growing rapidly. Key components, such as transformers, face heavy stresses from heat, electricity, magnetism, and mechanical forces. Today, these challenges are usually handled separately, which limits performance and increases maintenance costs. This project will explore a new approach: designing and testing metamaterials—engineered materials with unique structures—that can handle many physical stresses at once. By combining computer simulations with real-world experiments, we will design and produce prototypes that bring together mechanical, thermal, electrical, and magnetic performance in the same material. The research will be carried out in close collaboration between Uppsala University and Hitachi Energy in Ludvika and Västerås. The mobility will be part-time (30% over two years), which allows the researcher to stay connected to the university while also being fully engaged in industrial development. During the first phase, new designs will be created using simulations. Later, prototypes will be produced and tested at Hitachi Energy’s facilities, and finally, the most promising solutions will be evaluated for industrial use. The expected results include: -New material concepts that improve the energy efficiency and reliability of transformer components. -Prototype data showing performance improvements and practical manufacturability. -A stronger long-term partnership between Uppsala University and Hitachi Energy, linking research, education, and industrial innovation. This project will not only contribute to the development of better power grids in Sweden but also prepare a new generation of students and researchers to work on the challenges of the energy transition. By bridging academic research and industrial application, the project supports Sweden’s role as a global leader in sustainable energy technologies.