Denne vintersesongen er den første der fluorholdig skismøring er forbudt i internasjonale konkurranser innen langrenn, skiskyting, kombinert og alpint. Bak forbudet ligger det at disse fluorstoffene er skadelig for mennesker, dyr og natur.

FramSki-prosjektet ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) er et direkte svar på dette. Forskere fra tre ulike miljø jobber nå med å utvikle verdens raskeste langrennsski. 

Her snakkes det til og med om ski med egenskaper som skal kunne skreddersys. Både etter skiløperens ønsker og snøens egenskaper på den aktuelle konkurransedagen.

Bak de hårete målene står Forskningsrådet, Olympiatoppen, skiprodusenten Madshus og Brav-konsernet. Sistnevnte eier Swix, verdens største produsent av skismurning. 

Et helt nytt skidesign

– Dette handler om mye mer enn å erstatte fluormolekyler med andre molekyler i skismurning. Vi må tenke helt nytt rundt det å designe ski, forklarer Alex Klein-Paste, professor ved NTNU.

– Vi må forstå nøyaktig hvordan friksjon, eller motstand, oppstår under skiene. I tillegg må vi forstå hvordan vi kan endre selve strukturen i overflaten på skisålen. Og så må vi finne ut hvordan vi kan få gliderprodukter til å feste seg best mulig og vare så lenge som mulig.

Skreddersøm til 30 millioner

Tidligere har forskere ved NTNU funnet klare sammenhenger mellom skiens grunnleggende utforming og glid. 

Forskerne bygger videre på denne kunnskapen. Med den nye skien blir det mulig med helt individuelle justeringer av skiens egenskaper.

Å utvikle en ny og totalt overlegen ski er et verdensmesterskap i seg selv. Deltakerne har satset 30 millioner kroner og alliert seg med tre ulike forskningsmiljøer for å vinne. 

Ski, såler og smurning som sitter

Forskerne jobber med å utvikle teknologier på tre størrelsesnivåer:

• Skiens konstruksjon – makro.
• Struktur og overflatekjemi i skisålen – mikro.
• Fluorfrie smøreprodukter – nano.

Ved institutt for kjemi skal FramSkis prosjektleder Audun Formo Buene og forsker Silje Iren Strøm jobbe på nanonivå. De ønsker å finne molekyler som gir sterkest mulig feste og varighet på glideren.

Ved Institutt for maskinteknikk og produksjon jakter professor Martin Steinert og forsker Aleksander Auflem i mikrostrukturene for å finne oppskriften på den smarteste skisålen.

I snølaben på Institutt for bygg og miljøteknikk jobber professor Alex Klein-Paste og forsker Johana Fialova med utformingen av selve skien.

Fluorforbudet er innført gradvis de siste årene. Før kunne fluor i større grad oppveie for krevende snøforhold og for skisåler som ikke hadde helt optimal overflate.

– Derfor er vi nå så interessert i selve strukturen i skisålen, forklarer Alex Klein-Paste.

Årsaken til smørebom sitter i sålen

Det vi på godt norsk kaller en smørebom, dreier seg egentlig om en strukturbom.  Smørebom er når løpere taper i skikonkurranser fordi smurningen ikke passet perfekt til snøforholdene, forteller Klein-Paste.

– Sjansen for smørebommer øker uten fluoren. Det er ekstremt krevende å finne molekyler som er like vannavstøtende og ellers har de samme egenskapene. Det er jo en grunn til at vi har drevet med kjempedyre fluorprodukter. De er rett og slett teknisk overlegne. Nå må vi altså finne alternativer, forklarer professoren.

Gullmedaljer og nyskaping

– Vi vet at en del har en forestilling om en gjeng sprø forskere i en kjeller på NTNU, som gjør revolusjonerende ting som vil sikre Norge nye gullmedaljer. Det er ikke akkurat slik det fungerer, sier han.

– Det interessante er samarbeidet mellom oss og industrien som lager skiene. Og videre er det jo utøverne og deres enorme innsats som til slutt skaper resultatene. Som forskere utvikler vi kunnskap som gir grunnlag for nyskaping så industrien kan overleve konkurransen.

Mange jakter gulloppskriften

Forskerne i FramSki er ikke akkurat alene om å jakte på den fluorfrie gulloppskriften. De har kolleger og konkurrenter, både ved Universitetet i Innsbrück i Østerrike og andre steder i verden. Alle jakter den beste løsningen.

– Det er en konkurranse, og selvsagt håper vi å komme først. Det vil være viktig, også for NTNU som universitet å vise at vi har bidratt, sier Klein-Paste.

Alt handler om å forstå nøyaktig hva som foregår i det øyeblikket skisålen, eller slipen, møter snøen. Klein-Paste beskriver det som skjer under skia akkurat da som uhyre spennende og uhyre sammensatt.

Laserteknologi og bærekraft

– Det er mange der ute som er gode både til å lage, preparere og smøre ski. Mange vet hva de gjør, men veldig få kan forklare hvorfor de gjør det. Vi er veldig interessert i å forklare dette hvorfor, understreker han.

Forskerne i prosjektet utvikler en ny teknologi der de bruker laser til å strukturere skisålen på mikroskala. Dagens metode er steinsliping. 

Prosjektet har også som mål å utvikle en permanent overflatebehandling av skien. Det er også et mål å gjøre det lettere både å reparere og resirkulere superskiene om de skades.

Har laget modellski

I Snølaboratoriet på NTNU har de utviklet en modell-ski. Med den kan de skille ut, teste og måle friksjon ved ulike typer belastninger på ulike snøunderlag.

Forsker Johana Fialova skal blant annet forsøke å få full kontroll på hva som skjer i kontaktsonene både foran og bak på skia når de møter snøen. For å forstå mest mulig skal hun teste og måle friksjonen foran og bak, hver for seg og på forskjellige snølag.

Dette er et nokså ukjent landskap. Til nå er de fleste glidmålinger og friksjonstester gjort på hele skilengden. 

Forskerne mener vi vet for lite om hvor friksjonen oppstår. Og om nøyaktig hvor det punktet er langs skia hvor vi har god glid og hvor vi ikke har det.

Forskning tett opp til brukere

– Det er dette vi skal teste steg for steg. Vi skal undersøke tre ulike overflatestrukturer mot ulike underlag, sier Johana Fialova.

De rekker nok ikke årets VM i Trondheim. Men forsker Alex Klein-Paste svarer et klart ja på spørsmålet om superskiene blir startklare til VM i Falun, Sverige, i 2027.

Artikkelen er produsert og finansiert av NTNU

NTNU er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra NTNU?

• 

  Hvordan kan KI påvirke stortingsvalget 2025?

• 

  Det forskerne trodde var søppel i cellene kan hjelpe oss å forstå fugleinfluensa

• 

  Menn er mer lidenskapelige. Men kvinner har større pågangsmot

• 

  Satellitten flyr 7,5 kilometer i sekundet og ser skumle alger fra verdensrommet

• 

  Et mesterverk fra romertiden er for første gang oversatt til norsk. – Slår pusten ut av deg, sier forsker

• 

  Det krever mer energi å produsere mat fra husdyr enn vi får igjen. Men nå går tallene riktig vei

Les flere saker fra NTNU her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER