Tenk hvis vi kunne få en operasjon som gjør oss smartere. Hvis vi kunne ta en snarvei til høyere intelligens ved å forsterke hjernen med en liten, innebygget datamaskin.

Jørgen Jæger Johannesen, en videnskab.dk-leser, spør: «Er det mulig å operere inn en chip i hjernen for å bli mer intelligent?»

Spørsmålet sendes videre til professor Lars Kai Hansen fra Institut for Matematik og Computer Science ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU Compute). Han er leder av seksjonen Kognitive Systemer, der forskerne prøver å forstå hvordan mennesker og datamaskiner behandler informasjon.

Hjerneelektronikk hjelper pasienter

– Det korte svaret er nei – det er ikke mulig i dag, svarer Hansen.

Men teknologien kan være på vei, for det finnes elektronikk som påvirker hjernen i forskjellige sammenhenger.

For eksempel kan Parkinsons-pasienter få implantert elektroder som stimulerer hjerneceller og dermed demper symptomene.

– Det påvirker kanskje ikke intelligensen, men det påvirker i hvert fall livskvaliteten, sier Hansen.

– Et annet kjent eksempel er cochlear-implantater som brukes av døve og sterkt hørselshemmede. Det er et apparat som sender lydsignaler fra omgivelsene rett til hjernen. Et slikt implantat er ikke bygget til å påvirke intelligensen, men det er ikke langt unna. Intelligens er blant annet å forstå omgivelsene, og her er lyden viktig.

Hjernechiper brukes dessuten til å fange opp signaler fra hjerneceller, og det kan være nyttig for lamme personer. Forsøk viser at pasienter kan bruke en hjernechip til å styre en robotarm eller en lam arm med tankene.

USAs militære på sporet

En mikrochip som skal implanteres i hjernen for å erstatte eller supplere deler av den, har vi tross alt ikke sett enda. Men det er på vei.

Blant de mest omdiskuterte prosjektene foregår i forskningsavdelingen av det amerikanske forsvaret, DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Prosjektet heter Restoring Active Memory, og formålet er å utvikle og teste en chip til personer med hjerneskade. Det gir ofte problemer med hukommelsen – det blir vanskelig både å lagre og finne fram til minner.

Programmet er spesielt rettet mot pasienter med traumatiske hjerneskader, altså de som oppstår på grunn av slag eller andre former for voldelig påvirkning av hjernen.

Hundretusenvis av soldater kommer tilbake fra krigssoner som Irak og Afghanistan med skader på hjernen. Men DARPA har kanskje andre motiver, sier Lars Kai Hansen:

– De vil gi behandling til krigsveteraner med hjerneskader, men de vil nok også gjøre soldatene bedre.

• Les også: Star Wars-hjelm påviser hjernerystelse

Strøm virker kanskje

En hjerneoperasjon er et ganske drastisk inngrep, men det finnes kanskje andre metoder. I hvert fall er det noe som tyder på at såkalt transkranial elektrisk stimulering, strøm gjennom elektroder plassert på hodebunnen, kan ha en virkning.

– Legene setter kontaktene fra et batteri på utsiden av hodet. Det er uklart om det virker, og i så fall hvordan, men amerikanske forskere har en teori om at det er mulig å lure hjernen til å tro at den mer aktiv enn den er, og dermed forbedre læringsevnen, forteller Hansen.

– I så fall er metoden kanskje enda mer effektiv hvis elektrodene ble satt rett inn i hjernen. Da er vi på vei mot det leseren spør om.

– Men det er uhyre kontroversielt. Forsøk utført på et lik viser at det er veldig lite strøm som kommer inn i hjernen. Da konkluderte forskerne med at transkranial elektrisk stimulering ikke kan virke – det blir rett og slett ikke nok effekt i hjernen. Kanskje er det bare en placeboeffekt, sier han.

• Les også: Personlig hjerne-stimulering trolig snart til salgs

En forlengelse av hjernen

Men kanskje har vi ikke behov for en chip i hjernen for å bli smartere. Det er kanskje nok at vi har teknologiske hjelpemidler som kan overta og forbedre hjernefunksjoner. Det er et fenomen som kalles kognitiv offloading.

– Vi trenger ikke å operere noe fysisk inn i hjernen. I stedet overlater hjernen en del av aktiviteten til instrumenter, som når vi bruker mobiltelefonens GPS til å finne veien, sier Lars Kai Hansen.

Gjennom smarttelefonen har vi adgang til internett og en form for kunstig intelligens, for eksempel Apples Siri-funksjon. Kanskje kan vi si at vi på den måte forbedrer vår egen intelligens.

– Så kan man diskutere hvilke hjernefunksjoner det er en god idé å offloade. Men faktum er at det skjer, avslutter Hansen.

• Les også: Hjerneboosting kan gi overbelastning

Teknologien er underveis

Så svaret på Jørgen Jæger Johannesens spørsmål er kanskje at prosessen med å forbedre hjernen med teknologi har vært i gang en stund allerede – men den befinner seg fortsatt på utsiden.

Lars Kai Hansen er ikke i tvil om at vi er på vei mot homo technologicus, det teknologisk forbedrede menneske, der hjernen er forsterket elektronisk. Men vi er ikke der enda.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Det summer av hjerneaktivitet i et biologilokale ved Antvorskov Skolen i Slagelse i Danmark.

En gruppe veldig unge forskere er i gang med å utvikle et apparat som skal kurere eksamensangst. Det skal settes fast på kroppen og vibrere som en malende katt.

– Hypotesen vår er at det virker beroligende når man sitter med en katt som maler, forklarer en av de unge forskerne, Markus Nøhr Bengtsson Transbøl.

Her kan du se hvordan skoleelevene har arbeidet med å utvikle apparatet mot eksamensangst. (Video: Kristian Højgaard Nielsen/videnskab.dk)

Kan ikke ta med katt på eksamen

Transbøl er en av de elevene fra sjuende og åttende klasse som har valgt å arbeide med et forskningsprosjekt.

Målet er å stille opp i en internasjonal konkurranse med omkring 200 000 unge forskere fra hele verden. På denne konkurransen, First Lego League (FLL), skal de legge fram prosjektet for et dommerpanel.

Ideen om å kurere eksamensangst med vibrasjoner kommer ikke ut av det blå. Den bygger på en vitenskapelig antagelse om at en katt maler for å berolige kattungene.

– Men vi kan jo ikke ta med en katt på eksamen, så vi vil lage noe som er mer praktisk. Vi forsøker å legge inn vibrasjonene i et armbånd eller et belte, sier Emma Borup Trelleborg.

Forskningsprosjektet kommer i tillegg til elevenes vanlige timeplan, og det innebærer at de i to måneder arbeider etter skoletid flere dager i uken. Det gjør de med glede.

– Målet vårt er selvfølgelig å komme til sluttrunden, sier Markus Transbøl. Vi besøker dem under en temauke der elevene arbeider full tid på prosjektet.

• Les også: Fant kur mot barns matteangst

Spørreskjema avdekker eksamensangst

Elevene går grundig til verks, som virkelige forskerne:

De har stilt opp en hypotese og en problemstilling.

De skriver en forskningsrapport og en markedsføringsrapport.

De har utført en spørreskjemaundersøkelse blant elever ved naboskolene for å avdekke hvor vanlig det er med eksamensangst.

De leter etter forskning som er gjort om katter, eksamensangst, stress og teknologi.

• Les også: Roboter skal redde det tradisjonelle Japan

Underlige ideer endrer teknologien

Elevene har snakket med hjerneforskere, psykologer og biologer, og mens vi er på besøk, skyper de med Lykke Brogaard Bertel, som forsker på interaksjon mellom roboter og mennesker.

Lykke Brogaard Bertel, som arbeider ved Teknologisk Institut (DTI) i Danmark, har blant annet undersøkt hva demente kan få ut av å interagere med en robotsel ved navn Paro.

Apparatet mot eksamensangst er interessant, sier hun.

– Det er et tverrfaglig prosjekt der elevene henter kunnskap fra en lang rekke fagområder. Ideene velter ut, og de er fulle av initiativ, sier Bertel.

– De har masse baller i lufta og har fortsatt lang vei å gå, men det er spennende. Det er uventede ideer som flytter teknologien, og de kommer ofte fra unge mennesker, fortsetter hun.

• Les også: Ta kontroll over eksamen

Det minner om ekte forskning

Uken etter er elevene i Odense for å snakke med robotforskere fra Syddansk Universitet (SDU).

Etter besøket sier en av robotforskerne, Danish Shaikh fra Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet:

– Det minner om ekte forskning. De har undersøkt alt det de burde for å kunne utvikle et slikt apparat – helt fra psykologiske faktorer til teknologiske aspekter.

Hjerteslag utløser vibrasjon

En uke før konkurransen har elevene utviklet en prototype på sitt beroligende apparat. Det er et lite, ovalt, gummidekket apparat som skal settes fast på innsiden av bukselinningen.

Den er koblet til en printplate som er programmert til å styre en motor som skal vibrere med en frekvens mellom 25 og 30 Hz. Det er den frekvensen alle katter maler ved, viser forskning.

På innsiden er det tre ulike sensortyper som skal ha direkte kontakt med huden. Sensorene måler hjerterytmen, kroppstemperaturen og hvor mye man svetter.

Hvis hjertet slår raskere enn normalt, hvis man svetter mye, eller hvis kroppstemperaturen stiger, kan det være et tegn på stress eller angst, og da starter vibreringen.

– Det er også mulig å styre den manuelt. Den er lydløs, så de andre i eksamenslokalet blir ikke forstyrret, forklarer prosjektleder Carsten Sørensen, som er naturfaglærer ved skolen.

• Les også: Angst-studenter doper seg sløve

Sluttspurten er satt inn

Elevene i forskergruppen er slitne, men de jobber videre for å bli ferdige til den første delen av First Lego League-konkurransen. I første omgang skal de konkurrere mot andre elever fra Sjælland, forteller Sørensen.

– Det er mange tråder som skal samles nå, men vi skal nok klare det. Vi gir full gass. Nå jobber vi til klokka 17 hver dag, sier han.

– Uansett om vi vinner eller ikke, har elevene lært veldig mye av prosjektet. Elevene er veldig ivrige og utrolig motivert. Det er helt klart med på å øke interessen for naturvitenskap og teknologi.

Lang tradisjon på skolen

Hvis elevene vinner den regionale FLL-konkurransen, går de videre til den skandinaviske runden. Deretter er det en europeisk runde og til slutt hele verden. Den siste runden blir avholdt i USA.

Antvorskov Skolen har en lang tradisjon for å delta i FLL, og den har tatt mange medaljer.

I 2012 gikk elever fra skolen videre til verdensmesterskapet, der de fikk en såkalt Gracious Professionalism-pris, som gis for kameratskap og respekt.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Få bedrifter satser på plankton og alger i Norge. Men i Kina, Japan og Indonesia høstes det tonnevis, og hele 90 prosent av dette går til menneskemat.

I disse landene dyrkes også andre organismer som sjøpølser og børstemark til mat.

Vil ha algeindustri

Nå har norske myndigheter innsett at dette bør være et satsningsområde også her.

Norsk senter for planktonteknologi har derfor fått 19,3 millioner kroner fra Norges forskningsråd til å bygge opp laboratorier. Der skal forskere og industri sammen utvikle konsept som senere kan kommersialiseres.

– Mange mener at alger og plankton er den nye oljen. Målet er å bidra til å bygge opp en ny biomarin industri i Norge.

– Det er enorme muligheter i havet og Norge har et stort fortrinn med den lange kystlinjen vår, sier senterleder og forskningssjef i Sintef Fiskeri og havbruk, Gunvor Øie.

Et yrende planktonliv

Laboratoriene i Trondheim har allerede mikroalger, som er encellete alger, makroalger som tang og tare og dyreplankton, som hoppekreps, tanglopper og børstemark.

Senteret, som er et samarbeid mellom Sintef og NTNU, skal finne løsninger for produksjon, høsting og prosessering av disse små organismene.

Det krever et tett samarbeid mellom teknologer og biologer.

– Teknologiutvikling er nødvendig. Mange av prosessene må automatiseres og vi har allerede utviklet et kamerasystemer som teller små partikler. Vi kaller det maskinsyn, sier Øie.

Organismene må få riktig mengde fôr og gode vekstvilkår. Derfor er det nødvendig med regulering og overvåking, ifølge forskeren. 

De må også utvikle prosesser som gir stabil og kostnadseffektiv produksjon.

Knapphet på mat

Kun to til tre prosent av maten vi spiser i dag kommer fra havet.

I fremtiden vil det bli knapphet på mat, noe som tilsier at flere må spise mat fra lenger ned i næringskjeden. I stedet for å spise kjøtt eller fisk må vi for eksempel klare oss med tang og tare, børstemark og tanglopper til middag.

– Produksjon av disse organismene vil i fremtiden gi oss biomasse. Den kan bli brukt til mat, helsekost, fôr, kjemikalier, gjødsel og bioenergi.

– I dag er det stort fokus på dyrking av insekter som ny proteinkilde. Vi har fokus på det som kan kalles havets insekter. De kan gi både protein og viktige fettsyrer.

– Vi kan blant annet utnytte ulike avfallstømmer som nye fôrressurser. Et eksempel er slam fra oppdrettsnæringen, som kanskje kan brukes som mat til både alger og dyreplankton, sier Øie.

Åpner til våren

Satsingen vil vare over ti år og pengene fra Forskningsrådet skal utelukkende brukes til ny infrastruktur. Drift skal finansieres av prosjekter og brukerne selv, i hovedsak studenter, forskere, gründere og industri.

– Åpningen av Planktonsenteret vil skje i løpet av våren.  Vi gleder oss veldig til å bidra til å utvikle ny biomarin industri for Norge på en bærekraftig måte, avslutter Øie.

I mange byer jobber myndighetene aktivt for å redusere biltrafikken. Et attraktivt kollektivtilbud er et av tiltakene.

Ingen kan tvinges til å ta buss, men Helge Hillnhütter fra Universitetet i Stavanger har funnet ut hvordan flere kan lokkes til det.

Han har forsket på folk som spaserer, slentrer, småløper og spurter til og fra holdeplasser. Hans ferske doktoravhandling viser at kollektivtransportbransjen må innse at kundene også er fotgjengere.

Du går noe i ni av ti kollektivreiser

Når vi reiser kollektivt, er vi i snitt like lenge fotgjenger, som vi er passasjer på buss, trikk eller bane.

Siden mer enn ni av ti kollektivreiser i byene inkluderer gåing, kan det lønne seg å legge til rette for gående, ifølge forskeren.

– Det er overraskende at forholdene for fotgjengere er lite diskutert når myndighetene skal investere i kollektivtrafikken, mener Hillnhütter.

Forskningen hans bygger på intervjuer med 600 trikkereisende og observasjoner av rundt 1400 gående. Han var spesielt interessert i hvordan den enkelte opplevde tiden til fots, og hvordan det påvirket opplevelsen av kollektivreisen.

– Jeg undersøkte den subjektive opplevelsen av gåturen. Metodevalget er viktig fordi fotgjengere ikke er bevisst på hvordan omgivelsene påvirker hvordan de ser på gåturen, forklarer han.

Vi tror kjedelige gater er lengre

Resultatene viser at når vi går langs interessante fasader med butikker, trær og grøntareal og steder der det er mange andre folk, virker distansen kortere.

Når vi må vente for å krysse veien i forurenset luft blant store kjedelige bygninger, opplever vi at distansen er lengre. 

Ifølge Hillnhütter kan den distansen vi mener det er greit å gå til en holdeplass variere med hele 70 prosent.

– Når folk er villige til å gå lengre  i attraktive urbane områder, betyr det at kundegrunnlaget kan mer enn dobles, uten at man endrer kollektivinfrastrukturen, sier han.

• Les også: To av tre går eller sykler til skolen

Stimulert av fine plasser

Basert på godkjente og testede psykologiske modeller kan Hillnhütter vise i tall hvordan urbane omgivelser påvirker følelsene våre mens vi går. Forskningen viser at det fysiske byrommet faktisk har en målbar effekt.

Studier viser at stimuleringer påvirker følelser og hvordan vi opplever tid. Hillnhütter utviklet en metode for å måle fotgjengerens stimulansnivå ved å registrere hodebevegelser.

– På en attraktiv plass i byen er fotgjengerens stimulansnivået 90 prosent høyere enn for eksempel i en kjedelig fotgjengerundergang, sier han.

• Les også: Så fort bør du sykle i byen for å bli minst mulig forgiftet

Skrittfrekvens

Trikkpassasjerer ble intervjuet om gåturen mens de hadde den ferskt i minnet. De ble bedt om å beskrive gåturen og vurdere hvor behagelig turen hadde vært.

Det viste seg at de fysiske omgivelsene betød mye for hvor behagelig det de syntes det var å gå til holdeplassen.

Mer overraskende var at usikkerhet rundt biltrafikk og lengden av gåturene hadde litt mindre effekt.

For å undersøke hvordan fysiske omgivelser påvirker fotgjengerens adferd, utviklet Hillnhütter en metode hvor han målte skrittfrekvenser med hjelp av et instrument som måler takten på gåingen. Slik kunne han måle om folk opplevde tidspress mens de gikk til holdeplasser, samt reaksjoner på de urbane omgivelsene og individuelle forhold.

• Les også: Kvinner er mer miljøvennlige i trafikken

Vinn-vinn-vinn når flere går

Gåing er noe de aller fleste kan gjøre hvor og når som helst, uten kostnad eller hjelpemidler. I tillegg er det miljøvennlig. Omfattende internasjonale undersøkelser viser at daglig gåing har positiv effekt på folkehelsen.

– Fotgjengere øker den sosiale aktiviteten i byen, og det gjør gater og plasser tryggere og mer attraktive for mennesker. Alle disse positive effektene er bakgrunn for Stortingets vedtak for å løfte mobilitet til fots gjennom den nasjonale gåstrategien fra 2012, sier Hillnhütter.

Han mener det må tas mer hensyn til fotgjengere ved utviklingen av byer, fordi gåing er en så sentral del av vår hverdag. Han er overrasket over at kollektivtransportselskapene er så lite interessert i gåing, samtidig som kundene er  fotgjengere.

– Ved å kombinere strategier for kollektivtransport og gåing kan vi utløse viktige synergieffekter som vi trenger for å løse trafikale og miljømessige utfordringer i byer, mener Hillnhütter.

• Les også: Vi reiser mindre

Referanse:

Helge Hillnhütter: Pedestrian Access to Public Transport. Doktoravhandling ved Det teknisk- naturvitenskaplige fakultet, Universitetet i Stavanger. Oktober 2016. Sammendrag

Nesten en av tre over 65 år har minst én fallepisode i året.

Professor i telekommunikasjon, Michael Cheffena ved NTNU, har funnet en metode som bruker lydfunksjonene i smarttelefoner til å oppdage at noen faller. I dag er det mest vanlig å bruke systemer som de eldre må bære på kroppen hele tiden.

Rekkevidde på fem meter

Mange bruker allerede smarttelefon, og det er lett å legge til nye funksjoner. I tillegg vil lydfunksjonen på smarttelefonen klare å oppfatte fall fem meter unna.

– Dette er en stor fordel, og kan gjøre det sikrere og tryggere for eldre som bor hjemme, sier Cheffena.

Fall er dyrt

Mange fall ender med brudd, vanligvis i håndleddet, hoften eller i ryggen. Fall blant eldre utgjør derfor en stor samfunnsøkonomisk kostnad.

Fall er også både en fysisk og psykisk belastning for den eldre. Derfor er det behov for en god løsning som gjør at eldre kan føle seg tryggere i sitt eget hjem.

De fleste systemene for å fange opp fall er basert på teknologi som registrerer eller reagerer på endringer i fart.

Da må brukeren ha utstyr på kroppen, som registrerer endringer og alarmsentral blir varslet. Men det er fort gjort å glemme å ta på seg alt utstyr. Mobilens fordel er at den vil oppfatte fall selv om den er et lite stykke unna.

Testet på studenter

Michael Cheffena har testet hvilke lydfunksjoner i smarttelefonen som oppfatter et fall best mulig. Det er viktig at telefonen skiller mellom hva som er reelle fall og hva som er andre lyder.

– Vi vil ikke at telefonen skal varsle alarmsentralen når noen mister en bok i gulvet eller slår foten i et bordbein, sier Cheffena.

Han har brukt studenter som forsøkspersoner for å teste lydfunksjonene, og de har utført 130 fall og 130 ikke-fall.

– Smarttelefonen deler inn lyder i fall eller ikke-fall. Det er viktig å trene opp systemet, derfor må dette gjentas mange ganger når vi tester, presiserer Cheffena.

– Det må selvfølgelig gjøres flere tester før dette kan bli en realitet, men resultatene var gode. I forsøkene jeg gjorde, ble eksterne lyder tatt ut. Dessuten var det unge mennesker som gjorde forsøkene, så det er en begrensning i studien.

Cheffena håper noen vil ta tak i resultatene og utvikle en programvare som kan komme de eldre til gode.

Må være enkelt

Doktorgradsstipendiat Randi Stokke ved Senter for omsorgsforskning, NTNU, synes dette høres lovende ut. Hun forsker på bruk av teknologi i omsorgstjenester.

– Det er en veldig spennende tanke å bruke smarttelefonen for å oppdage fall. Det finnes alltid mange «men». Det må ikke hindre oss fra å prøve nye metoder og teknologier, sier hun.

Stokke understreker at det er fristende å bruke telefonen, fordi brukeren kjenner grensesnittet fra før. Hun har ikke hørt om at vanlig mobiltelefon er brukt for å varsle fall. Hjelpemiddelsentralen bruker en egen falltelefon som de eldre må ha på kroppen.

– Teknologi bør være enkelt å implementere og ha så lite feilkilder som mulig. Bruken av smarttelefon for å varsle fall må testes grundig i ulike miljøer slik at den ikke gir en falsk trygghet.

– Det er jo stor forskjell på laboratorium og hjemmemiljø, sier Stokke, som har stor tro på at dette kan bli en realitet i fremtiden.

Referanse:

Michael Cheffena: Fall Detection using Smartphone Audio Features. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, VOL. 20, NO. 4. Sammendrag

Kjelland jobber i ingeniørbedriften Red Rock Marine. Der utvikler han blant annet styringssystemer for kraner på skip som laster og losser utstyr på vindmølleinstallasjoner i Nordsjøen.

– Praksisen fra mekatronikklaben i Grimstad og forskning på fornybar energi har vært avgjørende for at jeg kunne gå rett fra studier og ut i jobb, sier Kjelland, som nylig avsluttet doktorgraden på Universitetet i Agder (UiA).

Mekatronikk er en kombinasjon av fagene elektronikk, informasjonsteknologi og mekanikk.

Krana han har brukt i sine eksperimenter, er en såkalt knekkbomkran. Den løfter nærmere tre tonn, har lang rekkevidde, koster rundt 250 000 kroner og står permanent i mekatronikklaben.

Røft vær gir mye venting

Vindturbiner til havs har fordelen av høyere og mer stabile vindforhold. De fleste vindturbiner er i dag er festet til havgrunnen, men når de flyttes til dypere vann er de svært dyre å bygge og installere. 

Det reduserer muligheten for utbygging av vindparker der det ikke er grunt nok til bunnfast fundament.

– Dersom vi skal ta i bruk mer fornybar energi, må prosessene rundt installasjon og vedlikehold av utstyr effektiviseres. Kostnadene ved vedlikehold av landbasert installasjoner er i dag mye lavere enn for vindmølleinstallasjoner i Nordsjøen, sier Kjelland.

Nordsjøen har røft vær  og det betyr utfordringer for havvindturbinene. Ofte må de som driver med vedlikehold vente på bedre vær før de kan reise ut til vindmøller med et ankomstområde på rundt to ganger to meter.

– Det er perioder av året hvor været alltid er vanskelig, men hvis man hadde kraner som kunne takle høyere bølger, kunne man unngå ventetider og gjennomføre vedlikeholdsarbeid og reparasjoner når det trengs, og ikke vente til været tillater det, sier Kjelland.

Bedre styring av krana

Kjelland har forsket på om bedre kranstyring kan senke kostnader, øke tilkomsten til vindmølleinstallasjonene og gjennomføre lastingen sikkert.

På grunn av været i Nordsjøen må det utvikles styringssystemer hvor krana kan kompensere for bølger. Knekkbomkrana er lang og tynn, og ved hurtige bevegelser vibrerer den i tuppen. Det gir svingninger av lasten. Dette har Kjelland prøvd å finne løsninger på.

– Krana skal kontrolleres, og det skal kompenseres for bølge- og vinsjbevegelser. Kranfleksibilitet og bevegelse og pendling av kroken må tas med i betraktningen.

– Ofte flyttes laster på 1000 kg, og de henger i et fem meter langt ståltau. Da er det ikke mye bølger som skal til for at lasten blir umulig å kontrollere på en sikker måte, sier Kjelland.

Motvirke bølger

Løsningen er bevegelseskontroll som unngår svingninger av selve krana. Da motvirker krana bevegelsene laget av bølgene, og det gjør overføring av nyttelast enklere, raskere og tryggere for kranførere.

Pendling av nyttelasten kan dempes ved å kontrollere enden av kranen. Dermed holdes lasten i ro ved plassering eller henting.

Kjellands eksperimenter viser at knekkbomkrana kan brukes for å kompensere for bølgene. Det betyr kort sagt at kran og løftearm kan laste og losse mannskap og utstyr også i bølger. Han understreker at han har testet prinsippet om bølger og bølgekompensasjon. Undersøkelsene hans sier ikke noe om hva slags bølgehøyder krana kan operere i.

– Vanligvis brukes ikke fleksible kraner av denne typen offshore, men slike knekkbomkraner er kompakte og relativt rimelige. De har lang rekkevidde, og gitt at du har kontroll på bølgekompenseringen, kan de bidra til å øke tilkomsten til installasjonene, sier Kjelland.  

Red Rock Marine har allerede utviklet bølgekompenserende kraner for offshoremarkedet, og har så langt solgt og levert tre stykker. Kjelland mener at mekatronikklaben i Grimstad gir bedrifter praktisk kompetanse. 

–  Tilgangen til laben gjør det mulig å få testet teorier i virkeligheten, og det er helt nødvendig, sier han.

Referanse:

Magnus Berthelsen Kjelland: Offshore Wind Turbine Access Using Knuckle Boom Cranes, doktorgradsavhandling, Universitetet i Agder. 4.11.16. Sammendrag. 

Arktiske strøk har store mengder gass og olje. I takt med issmeltingen blir områdene stadig mer interessante for oljeselskapene. Uheldigvis er polare strøk spesielt sårbare for oljesøl. Selv små mengder oljesøl kan ta knekken på næringskjeden.

Et av de store spørsmålene er hva som skjer hvis oljesøl skulle treffe iskanten. Matematikere har derfor fått fireårig støtte fra Forskningsrådet for å finne den matematiske forklaringen på hvordan energien fra bølger presser oljesøl under isen.

– Denne forskningen er viktig for å vite hvor nær iskanten det er mulig å drive oljeaktivitet.

Resultatene kan også gi myndighetene en idé om når og hvordan de bør reagere hvis det skulle skje oljesøl nær isen. Det er viktig å reagere i tide. Skulle oljen havne under isen, er den vanskelig å fjerne, forteller professor Atle Jensen på Matematisk institutt ved Universitetet i Oslo.

Han er en av universitetets fremste bølgeforskere og har brukt de siste femten årene til å beskrive en rekke bølgefenomener matematisk. Nå leder han en forskergruppe på ni mann fra fagfeltene matematikk, mekanikk og oseanografi.

• Les også: Hva kan vi lære av Deepwater Horizon?

Bølger gir energi til is

Vannet beveger seg saktere enn bølgebevegelsen. Bølgene inneholder energi. For å forstå hvordan oljen havner under isen, må forskerne først forstå hvordan energien overføres fra bølger til isen. Isen vil dempe bølgene. Ettersom energien ikke kan forsvinne, vil en del av energien gå over til strømninger under isen.

Noen av spørsmålene deres er hvordan driftshastigheten til vannpartiklene under isen endrer seg, om det blir mer turbulens under isen, og om oljepartiklene derfor vil blandes mer med vannet når de havner under isen.

– Olje er både seigere og lettere enn vann og flyter som et sjikt på vannskorpen. Hypotesen vår er at oljen ikke vil blandes med vannet, men legge seg som et lag under isen. Selv om det genereres turbulens, vil det likevel ikke skje i en så stor grad at oljen blandes med vannet, antar Jean Rabault, stipendiat i strømningsmekanikk.

For å forstå energioverføringen fra bølger til is var bølgeforskerne vinteren 2015 på tokt i Tempelfjorden, som ligger midtveis mellom Longyearbyen og den nedlagte, russiske bosettingen Pyramiden på Svalbard. Der tok de målinger av hvor mye isen beveget seg når bølgene traff iskanten.

Isen på den to kilometer brede og femten kilometer dype fjorden var mellom 60 og 80 centimeter tykk. Temperaturen var minus 25 grader. Isen var frosset fast til fjellsidene rundt fjorden. De la ut sensorer på isen og målte bevegelsene på isen gjennom to uker.

– Vi var så heldige at vi fikk storm og masse bølger inn i fjordsystemet. Det var ti sekunder mellom hver bølge. I takt med bølgene løftet isen seg og sank igjen med 12 centimeter hver gang. Det er store bevegelser.

Da de kom tilbake vinteren etter for å gjøre mer omfattende målinger, var fjorden dessverre isfri.

• Les også: Oppdager oljesøl på havets dyp

25 meter lang bølgetank

Målingene på Svalbard er bare starten på arbeidet deres. For å få en best mulig forståelse av hva som skjer, skal de gjenskape fenomenene fra Svalbard i den 25 meter lange bølgetanken i kjelleren i Matematikkbygningen på Blindern.

Bølgetanken er full av vann med sporstoff. Sporstoffet har nøyaktig den samme egenskapen som vann. Partiklene blir lyst opp av laser. Et videokamera tar 200 bilder i sekundet. Det gjør det mulig å beregne bevegelsen til partiklene. Her kan bølgeforskerne i detalj studere hvordan vannpartiklene beveger seg i bølger under gitte forhold. 

Eksperimenter med oljesøl er en grisete affære. Bølgeforskerne skal derfor også bygge en egen bølgetank der de kan eksperimentere med bølger og olje.

– Poenget med målingene på Svalbard-isen er å bruke dem i bølgelaboratoriet for å studere de enkelte effektene hver for seg. Det er lettere å sammenligne teorier med forenklete laboratorieeksperimenter enn å tolke feltmålinger som inneholder mange effekter på én gang. Når vi har forstått hvordan bølgene og isen påvirker hverandre, kan vi også se på hva som skjer med bølger, is og olje. Det er naturlig nok ikke mulig å gjøre slike forsøk i naturen. Vi må derfor teste dette i et laboratorium, forteller Atle Jensen, som vil forenkle teorien så mye som mulig, slik at de kan forklare hva som skjer, med enkle, matematiske modeller.

• Les også: Suger oljesøl med bark

Klimaforskning

I bølgelaboratoriet kan de også se hvordan strømningene i vannet endrer seg med ulike overflatelag og hvordan isen brytes opp av bølgene. Ved å endre overflatelagene kan de se hvordan teoriene deres fungerer og skille de ulike effektene fra hverandre.

– Bølgeforskningen vår er derfor også interessant for klimaforskerne. Det er en sammenheng mellom isen og bølger. Storm skaper isflak. Isen kan brytes av større dønninger og sterkere stormer. Da smelter isen fortere, poengterer Jean Rabault.

Statoil er svært interessert i resultatene og sier til Apollon at resultatene er viktige for å modellere hvordan bølger påvirker spredningen av eventuell olje under is.

– Forskningen ved UiO gir oss bedre grunnlag for å vurdere om disse effektene er av betydning for å modellere drivbanen til eventuelle oljeutslipp og om de skal inkluderes i eksisterende modeller, sier forsker Sigurd Henrik Teigen i Statoil Stavanger.

Denne artikkelen ble først publisert i forskningsmagasinet Apollon.

Vil du henge med i diskusjoner i selskapslivet fremover, så lær deg forkortelsen først som sist: TTIP (uttales titip). EU og USA prøver å få til en avtale som vil gjøre handel mellom landene mer friksjonsfri. 

Uansett om lille Norge velger å henge oss på eller stå utenfor, får avtalen store konsekvenser for norsk næringsliv, viser en rapport som Norsk Utenrikspolitisk Institutt nylig la frem.

Forkortelsen TTIP står for Transatlantic Trade and Investment Partnership. Avtalen er ikke ferdig utformet, forhandlingene pågår fortsatt mellom USA og EU. Norge kan velge om vi vil henge oss på.

Samlet gevinst på opptil 35 milliarder

Dersom Norge slutter seg til den mulige handelsavtalen mellom USA og EU, vil det gi en samlet gevinst på mellom 12,5 og 35 milliarder kroner årlig for Norge, ifølge NUPI.

Forskere fra flere forskningsmiljøer med NUPI i spissen, har basert seg på ulike scenarier for å regne ut dette.

Gevinsten ved å bli med i TTIP vil tilsvare en ekstra inntekt per innbygger på mellom 2236 til 6772 norske kroner, ifølge rapporten. Om analysene slår til.

Lønn og fortjeneste

– Dette vil jo riktignok ikke bli fordelt likt mellom alle innbyggerne i form av et ekstra kjøleskap til hver, men er et snitt av økt lønn og fortjeneste i de sektorene som vil tjene på avtalen, forklarer seniorforsker Arne Melchior ved NUPI til forskning.no.

Han leder forskningsgruppen for internasjonal økonomi i NUPI.

Rapporten ble overlevert næringsminister Monica Mæland på et seminar på NUPI onsdag 2. november.

– Rapporten vil være et viktig bidrag til vårt videre arbeid med å vurdere hvilke veivalg som kan være aktuelle for Norge, sa Mæland.

Industrien vil tjene på avtalen

Norge som EØS-medlem sitter ikke ved forhandlingsbordet, men vi må likevel på et tidspunkt ta stilling til om vi ønsker å slutte oss til avtalen.

Utredningen viser hvilke konsekvenser den mulige handelsavtalen mellom EU og USA kan ha for Norge om vi blir med, står utenfor eller velger en mellomløsning. Den ble bestilt av Nærings- og fiskeridepartementet. 

– Vi er ikke delaktige i forhandlingene, men vi vet at de vil få stor betydning for oss. Derfor har vi opprettet dialog mot USA og EU, sa næringsministeren.

Hvis Norge slutter seg til TTIP vil et klart flertall av eksportnæringene her til lands tjene på det; særlig forretningstjenester som maritim sektor, finanstjenester og turisme.

Offentlig sektor tjener på TTIP fordi de materialene og maskinene de trenger for å yte tjenester, som for eksempel i helsetjenesten eller samferdsel, blir billigere.

Landbruket vil bli svekket

Men det er betydelig variasjon mellom sektorene. Den store taperen vil trolig bli landbruket, skriver Dagsavisen. 

– Hvis man går inn i TTIP vil importbeskyttelsen i form av tollsatser bli kraftig redusert. Men i scenarioene har vi gått ut fra at hvert lands subsidier ikke blir. Foreløpig er det ikke med i avtalen, sier Melchior til forskning.no

Dersom subsidiene holdes på dagens nivå vil vi kunne opprettholde opptil 90 prosent av produksjonen avhengig av forhandlingsresultatet, sa Melchior.

Fordel for lakseeksporten

Også for fiskerinæringen vil TTIP ha en svakt positiv effekt. 

– Tollsatsene for fisk er nå relativt lave, så ved å stå utenfor vil fiskeeksportnæringen tape litt på det, og vinne litt på det hvis Norge blir med i TTIP, forklarer Melchior.

Hvis vi blir med i TTIP kan dette også være en brekkstang for å få ned tollsatsene mot EU, tilføyer han.

Rett til å saksøke stater

De siste årene har TTIP blitt heftig debattert i både Europa og USA. Norge må godta betingelsene som EU og USA bestemmer seg for, ellers får vi ikke være med. Og samarbeidet mellom EU og USA vil indirekte påvirke Norge uansett om vi blir med eller ikke.

Et ømt punkt er tvisteløsningsmekanismen, som blant annet gir private selskaper og investorer mulighet til å gå til erstatningssøksmål mot stater dersom de taper på sine investeringer etter interne lovendringer.

Motstandere mener dette svekker det indre selvstyret. 

– Det er klart at her har motstanderne et poeng, sier Melchior. 

Samtidig vet ingen helt hvordan den ferdige avtalen vil se ut. 

Attac-aktivister har kritisert avtalen for å åpne for enda mer globalisering, som de mener fører til enda større ulikhet mellom rike og fattige.

Enkelte grupper taper på avtalen

Også en professor ved Harvard University i USA mener TTIP bør forkastes. Økonomen Dani Rodrik har i flere år advart mot at avtalen vil føre til en politisk motreaksjon hvis ikke globaliseringens gevinster blir jevnere fordelt, ifølge Klassekampen.

Nomineringen av Donald Trump som presidentkandidat er et tegn på at han er inne på noe.

– Reaksjonen viser at politikere og eliten oversolgte globaliseringens fordeler og ikke tok på alvor at enkelte grupper vil tape på utviklingen, sa Rodrik da han var på besøk ved Universitetet i Oslo nylig.

Professoren er ikke imot frihandel, men mener gevinstene av globalisering bør fordeles jevnere.

– Prisen er høy for de som har mistet jobben på grunn av konkurranse med lavkostland, sa han.

Professoren mener at det å bygge videre på gamle frihandelsavtaler har ulemper ved at de utfordrer nasjonal integritet, reguleringer og lovverk.

Svekker demokratiet

Rodrik mener tvisteløsningsmekanismen går ut over demokratiet og innskrenker nasjonalstatenes mulighet til å ha egne regler og lovverk.

Men i rapporten fra NUPI tegnes det ikke et bekmørkt bilde av konsekvensene for Norge dersom vi må slutte oss til denne tvisteløsningen.

Moderate følger på grunn av EØS

Hvis TTIP blir realisert og Norge står utenfor, vil det gi moderate økonomiske virkninger for et flertall av sektorene i Norge, fordi EØS-avtalen blir lite berørt.

Men enkelte industribransjer vil møte sterkere konkurranse i eksportmarkedene.

– Hvis Norge står utenfor TTIP vil det ramme tjenesteytende sektor, fortalte Leo Grünfeld i Menon Economics som leverte en underrapport om denne næringen. Dette omfatter typisk rederitjenester mot oljesektoren. 

Samlet utgjør tjenesteeksporten rundt 20 prosent av Norges fastlands-BNP.

– Dette utgjør en stor del av vår eksport til utlandet, hvis du holder oljen utenfor utgjør den i underkant av 50 prosent, forklarte Grünfeld.

Maritim sektor vil rammes om vi står utenfor

Tjenesteyting innen maritim- og offshoresektoren samt olje, gass og shipping utgjør den største delen av norsk eksport av servicetjenester.

– Denne sektoren utgjør hele 64 prosent av vår eksport av tjenester, sa Leo Grünfeld i Menon Economics.

Dersom Norge havner på utsiden av avtalen er dette først og fremst kritisk for tilgangen til amerikanske markeder. Dette kommer av at Norge allerede har god markedsadgang for tjenester til EU gjennom EØS-avtalen.

Men USA er et viktig marked for norske tjenesteeksportører. Omlag syv prosent av norske tjenester eksporteres til USA.

Egen avtale med USA?

Dersom EU-land får bedret markedsadgang i USA som følge av TTIP, samtidig som Norge blir stående utenfor avtalen, vil det kunne hemme konkurransen for norske tjenesteleverandører til USA, forklarte Grünfeld.

I tillegg vil norske selskaper kunne møte tøffere konkurranse i europeiske markeder fra amerikanske tilbydere.

Oljenæringen vil derimot tjene på økt etterspørsel og høyere pris om vi står utenfor.

Om vi velger å stå utenfor, kan Norge prøve å få til en ny frihandelsavtale med USA på egen hånd. Den kan gi en gevinst på rundt 7,4 milliarder, anslår NUPI.

Langt igjen

TTIP-forhandlingene blir neppe avsluttet under Obamas presidenttid, men avtalen kan bli en realitet i løpet av få år. TTIP tar sikte på omfattende harmonisering av standarder og mer samarbeid på reguleringsområdet.

TTIP vil ut fra det NUPI vet ikke bety en senkning av europeiske helsekrav. 

Her kan du lese rapportsammendraget og laste ned rapporten i sin helhet.

– Jo fortere du beveger deg, jo tyngre puster du og jo mer forurensning risikerer du å puste inn, sier Alex Bigazzi ved Universitetet i Britisk Columbia i Canada.

Samtidig fører større fart til at du oppholder deg i trafikken i et kortere tidsrom. Bigazzi har regnet seg fram til den gylne hastigheten som gjør minst mulig skade når du sykler i byen.

I grove trekk anbefaler han at syklister beveger seg med en fart mellom 12 og 20 kilometer i timen. Fotgjengere mellom to og seks.

På flatmark

Modellene hadde ikke vært mye tess hvis han ikke kunne komme med mer presise anbefalinger.

• Les også: Tråkker i sot

Fordelt på kjønn og alder angir han følgende ideelle hastigheter dersom målet er minst mulig risiko for forurensning:

Alle hastighetene gjelder for flate veier og vil naturlig nok være lavere når sykkelveien bikker oppover. Da blir jo pusten tyngre.

Fotgjengere, av begge kjønn, under 20 år bør spasere rundt 3,5 kilometer hver time, mens de eldre bør holde seg rundt 4,5.

• Les også: 12 ting som beskytter mot skadelig byluft

– Hvis du beveger deg i høyere hastigheter, for eksempel sykler ti kilometer fortere enn det optimale, puster du inn betydelig høyere mengder forurensning, sier Bigazzi i en pressemelding fra Universitetet i Britisk Columbia.

– Den gode nyheten er at disse tallene stemmer ganske bra med hvor fort folk faktisk sykler, sier han.

NB! Bare matematiske modeller

Britiske helsemyndigheter (National Health Service, NHS) ble litt urolige da studien fant en litt vel tabloid vei inn i engelske nettaviser. De understreker at studien til Bigazzi ikke beviser at høyere hastigheter fører til helseskadelig inntak av forurenset luft. Og i hvert fall ikke til kreft og hjerneslag som The Sun og Mail Online fortalte om.

På sin hjemmeside skriver NHS at Bigazzi kun har basert seg på matematiske modeller. Det er ikke noe galt med det, men som alle modellbaserte studier, gir det ikke konkrete funn.

«Bigazzis ligninger bruker gyldige antagelser og tidligere innsamlede data, men de er bare anslag. De er ikke eksakte tall eller anbefalinger på hastighetene en person bør gå eller sykle i», skriver NHS.

Alexander Y. Bigazzi: Determination of active travel speed for minimum air pollution inhalation. International Journal of Sustainable Transportation, september 2016, doi: 10.1080/15568318.2016.1238984. Sammendrag

Internett er ikke et arkiv. Hvilke spor etter livene våre vil finnes om 50 år? Private fotoalbum er det få som lager. Brevsamlinger slettes fra innboksen i epostprogrammet. Sosiale medier er først og fremst ferskvare. Den digitale revolusjonen har gjort kildene til kunnskap om dagliglivets historie mer sårbare, samtidig som det aktive dokumentasjonsarbeidet er blitt viktigere.

Aktiv innsamling av kulturhistoriske kilder danner grunnlaget for mye av det vi vet om livet i Norge de siste 200 årene. Vi er blitt vant til at det finnes kilder til kunnskap om slikt som begravelsesskikkenes endringer, renholdets historie, holdninger til barneoppdragelse, juletradisjoner gjennom tidene eller husdyrholdets historie. En skulle kanskje tro at når stadig mer av dagliglivet blir digitalisert, så blir det også automatisk dokumentert. Slik er det ikke.

En splintret offentlighet

Å skape sammenheng og linjer mellom erfaringene til ulike grupper i samfunnet må anerkjennes som en av vår tids store utfordringer. Den digitale mediehverdagen, der nyheter og diskusjon stadig mer effektivt siles gjennom sosiale medier og brukertilpassede nettsøk, fører oss inn mediebobler der vi får bekreftelse fra likesinnede uten at vi egentlig trenger å bryne oss mot perspektiv og erfaringer utenfra.

Identitetsskapende meningsutveksling flyttes fra offentlige møteplasser til halvprivate nettfora. Kultur og samfunn forandrer seg, og det er uunngåelig og riktig. Samtidig er det slik at linjene som forbinder oss på tvers av perspektiv og interesser, stadig må oppdages. Å begripe dagliglivets verdi og verdighet er et nytt problem for hver generasjon.

30 år etter skjema

Vi har vært flinke til å digitalisere innholdet i historiske arkiv, men det aktive dokumentasjonsarbeidet har gått for lut og kaldt vann: De kulturhistoriske arkivene har ikke fått nødvendig digital oppgradering. Det er uheldig fordi dagliglivet gjennomgår store endringer samtidig som den digitale revolusjonen gjør kulturuttrykkene mer flyktige. Hvis disse utfordringene er reelle, hvorfor har vi ikke allerede skapt digitale verktøy for å møte dem?

På første halvdel av 1900-tallet sto de nordiske landene langt fremme på dette feltet. Aktivitetsnivået var forbundet med utviklingen av den nordiske samfunnsmodellen. Ved å dokumentere mangfoldet i lokale kulturuttrykk, som matskikker, byggeskikker og fortellerkultur, kunne fellesskapet fremstilles på måter som åpnet for både sammenheng og variasjonsrikdom. Forskningen på den tause kunnskapen, på de anonyme kulturuttrykkene, på dagliglivets gleder og tragedier, var med på å gi det forestilte fellesskapet innhold.    

Digitalisering for å demokratisere adgangen til kulturarven har vært flagget høyt i offentlige utredninger og stortingsmeldinger siden 1984. Likevel kunne den siste kulturutredningen enkelt slå fast at de kulturhistoriske arkivene ikke er kommet med i de nasjonale satsningene på digitalisering. Hensynene til den aktive dokumentasjonen har falt utenfor Riksarkivarens ansvarsområde. Universitetene, bibliotekene og museene som de kulturhistoriske arkivene har ligget under, har festet blikkene i andre retninger.

I Norge har de kulturhistoriske arkivene vært små og desentraliserte, gjerne knyttet til større kunnskapssentre som museer, bibliotek eller universitet. Det har gitt god nærhet til forskningsmiljø og lokalsamfunn. Samtidig har vi fått en situasjon uten noen som tar ansvar for felles utvikling, i kontrast til land som Spania, England og USA.

Der har innsamlingen og forskningen på muntlige kilder skutt fart, mens vi har havnet i en bakevje.

Et felles nettsted for dokumentasjonsdugnad

Den digitale kommunikasjonsrevolusjonen har gitt oss nye utfordringer, men kan samtidig åpne nye muligheter.

Vi kan se de nye mulighetene i lys av utviklingen på et annet fagfelt. I 2008 etablerte Miljøverndirektoratet nettstedet Artsobservasjoner.no. Det førte umiddelbart til en kraftig fornyelse av samarbeidet mellom frivillige og profesjonelle i kartleggingen av artsmangfoldet i Norges natur. En moderat investering i digital utvikling og opprettelsen av tre nye faste stillinger har skapt et system som hvert år frembringer kunnskap av uoverskuelig verdi. I forvaltningen brukes kunnskapen daglig og forskningen har fått helt nye muligheter – for ikke å snakke om hvordan folks ansvar for naturen stimuleres når de bidrar i dette betydningsfulle arbeidet.

Hvorfor kan vi ikke, på tilsvarende måte, etablere et felles digitalt system der befolkningen kan samarbeide med historikere, kulturvitere og samfunnsforskere om å dokumentere dagliglivets historie og flyktige kulturelle uttrykk? Vi har lenge nytt godt av hvordan Statistisk sentralbyrå samler, forvalter, forsker på og gir tilgang til kvantitative data om samfunnsliv og samfunnsutvikling. Nå kan vi gjøre noe tilsvarende for de kvalitative dataene.

Hvis vi kan samarbeide om å få opprettet et slikt nettsted for dokumentasjonsdugnad, da vil denne nye hovedportalen til kulturarven vise folks perspektiv, kunnskaper og opplevelser som utfyllende deler av det store bildet, og ikke som hardt avgrensede motsetninger. De som kommer etter oss vil mene at dette var god bruk av tid og penger.