Mange av oss, som lever lenge nok, kommer til å stifte nært bekjentskap med titan i løpet av vår levetid. På grunn av den høye biokompatibiliteten er metallet svært ettertraktet i proteser og implantater. Vår benstruktur vokser lett sammen med det, og kroppens immunsystem aksepterer som oftest fremmedlegemet som sitt eget.

Som oftest brukes en titanlegering for å gi metallet riktig seighet under utforming og styrke under bruk. Da blandes ofte noen få prosent aluminium eller vanadium inn i legeringen. Så lenge legeringen er stabil, er det helt ufarlig for kroppen. Men om legeringen begynner å korrodere, eller ørsmå partikler løsner fra legeringen, kan dette være giftig eller kreftfremkallende. Det skjer svært sjeldent, men er likevel en risiko.

Feil egenskaper

– Å bruke ett hundre prosent rent titan er en løsning, sier seniorforsker John Walmsley ved SINTEF Materialer og kjemi. Han leder arbeidet med å utvikle en metode for å framstille rent titan av en slik kvalitet at det lar seg forme og bruke til proteser og implantater.

Professor Hans Jørgen Roven og postdoktor Yongjun Chen ved NTNU Institutt for materialteknologi har vært partnere. Prosjektet er basert på den allerede etablerte kompetansen innenfor forskning på aluminium, magnesium og andre metaller på SINTEF og NTNU.

– Problemet med rent titan, slik vi får det fra leverandørene, er at det ikke har de riktige mekaniske egenskapene til alle slike bruksområder, sier Walmsley.

Sammen med sine kollegaer jobber han med å utvikle en framstillingsprosess som endrer mikrostrukturen i metallet slik at de får nettopp de ønskede egenskapene.

Nanokorn

Strukturen i metallet deformeres i en slik grad at kornstørrelsen endres fra mikroskala til nanoskala. (Foto: SINTEF) – Ved å bruke en metode som kalles «equal channel angular pressing», forkortet til ECAP, knuser og deformerer vi metallet slik at kornstrukturen endrer størrelse fra mikrometerskala til nanometerskala. Ved i tillegg å ettervarme det, blir det mye sterkere og kan ha bedre biokompatibilitet enn et ubearbeidet stykke metall. Men det er foreløpig en svært dyr prosess, sier Walmsley.

Også styrken forbedres i det behandlede materialet. – Ikke like mye som i legeringene, men vi nærmer oss, forsikrer han.

Titanet deformeres og endrer struktur blant annet ved å presse det gjennom et 90 graders bend og varmebehandles (Foto: SINTEF) I et NANOMAT-støttet prosjekt, som nettopp er avsluttet, har Walmsley og hans kollegaer ved SINTEF og NTNU studert hvordan metallets nanostruktur endrer seg i prosessen, for å finne den optimale metoden for å få de riktige egenskapene i metallet.

– Forskning andre steder har vist at biokompatibiliteten til prosessert titan er enda bedre enn ren titan. Vår erfaring er at prøver vi har sendt til testing i tyske laboratorier viser at egenskapene er tilsvarende. Dette avhenger sannsynligvis av overflatebehandlingen før testene. Dette er uansett svært viktige resultater, fordi titan allerede er et svært godt materiale til medisinsk bruk i utgangspunktet, sier Walmsley.

Sterkt miljø

Walmsleys forskerkollega. Dr. Yanjun Li, har spilt en hovedrolle i prosjektet.

– Vi begynner å få et betydelig miljø på dette området på SINTEF og NTNU. Jeg merker stor interesse for hva vi driver med, når jeg er ute i internasjonale forskningsmiljøer, sier han.

Walmsley og Li understreker hvor viktig det har vært for SINTEF og NTNU å kunne bygge opp kompetanse på dette området, spesielt med tanke på hvor sterke miljøene ved NTNU allerede er fra før innenfor så vel metallurgi som nanostrukturerte materialer.

– Våre studenter og stipendiater har hatt verdifulle og givende opphold ved noen av de mest kompetansetunge forskningsmiljøene i verden gjennom dette prosjektet. Slik har vi knyttet verdifulle kontakter med så vel universitetet i Southampton, UFA State Technical University i Russland og IBA – Institute for Bioprocessing and Analytical Measurement Techniques i tyske Heilbad Heiligenstadt, sier Li.

Framtidige prosjekter

NANOMAT-prosjektet ble avsluttet høsten 2010, men resultatene tas videre, for eksempel som en del av et nytt prosjekt som har mottatt midler gjennom Forskningsrådets Strategisk Universitetsprogram.

Seniorforsker John Walmsley ved SINTEF Materialer og kjemi har ledet prosjektet med å utvikle en metode for å framstille titan med tilstrekkelig kvalitet fro bruk i proteser og implantater (Foto: SINTEF.) – Vi fikk anledning til å utvikle en del laboratorieutstyr for NANOMAT-midlene, blant annet for å behandle og produsere spesielle titanformer. I det nye prosjektet skal vi studere videre nanostrukturen i materialet, blant annet ved den norsk-sveitsiske synkrotronlinjen i Grenoble, sier Walmsley.

Også industrien har vist sin interesse.

– Dette året skal vi bruke litt ressurser på å informere industrien, særlig den norske, hva vi holder på med og hvilke resultater vi har oppnådd. Vi vil også, gjennom våre nye internasjonale kontakter, forsøke å komme i betraktning til EU-prosjekter på området, sier Li.

NANOMAT-prosjektet produserte i alt seks vitenskapelige artikler. Fem er antatt, mens den sjette er i ferd med å bli godkjent.

Det lille forskningsselskapet Abalonyx har investert i en industrirobot og kan dermed holde 24-timers drift på aktiviteten. Selskapets forskning på nanopartikler skal lede til transparente og elektrisk ledende belegg for ulike anvendelser. 
Klikk her for artikkelen i tu.no

Utklipp fra Teknisk Ukeblad 1/10
Rune Wendelbo (PDF-831 KB)  
 

- Jeg ble gjort kjent med tildelingen tidligere i vår, og er svært smigret. Dette er en av de høyeste utmerkelsene innenfor mitt fagfelt, forteller Ruud.

Professor Kenneth Ruud var nettopp i Bergen på den store NANOMAT-konferansen og presenterte sitt arbeid innenfor teoretisk modellering av molekylers ikke-lineære optiske egenskaper. (Foto: Atle Abelsen) Det følger ingen stipender eller andre pengebeløp med tildelingen.

- Men jeg får større faglig oppmerksomhet og anledning til å profilere vårt arbeid i en bredere sammenheng. Jeg er blant annet invitert til Sydney i Australia for å motta medaljen og holde foredrag, forteller han.

Ruud setter spesielt stor pris på at det er kolleger i faget som står for kåringen. - En slik kollegial anerkjennelse er gull verdt, ikke bare for meg, men også hele det faglige miljøet jeg arbeider innenfor.

Presentert for NANOMAT
En del av grunnlaget for tildelingen er Ruuds innsats i det NANOMAT-støttede prosjektet "Molecular modeling in nanotechnology". 

Ruud baserer sitt arbeid på teoretisk modellering av molekylers ikke-lineære optiske egenskaper. Han bruker blant annet Schrödingers likning for å løse kjemiske problemer teoretisk uten å legge eksperimenter til grunn for resultatene.

- Jeg jobber spesielt med å forutsi molekylenes egenskaper i elektriske og magnetiske felt. På denne måten kan man karakterisere og få informasjon om molekylet, sier han.

Internasjonalt er det ikke så mange som arbeider med å utvikle slike metoder. Ruud kjenner til rundt 4-5 grupperinger internasjonalt, og mener Skandinavia er spesielt sterke innenfor dette feltet.

- Tildelingen kan også sees på som et ønske om å gi denne fagnisjen økt oppmerksomhet.

Dette er teoretisk kjemi, svært langt unna kommersialiserbare ideer og løsninger.

- Men det danner grunnlaget for blant annet biofotonikk, som er et voksende felt innenfor medisinsk forskning. Vi har ikke merket noen pågang fra norske næringsinteresser, men en viss interesse fra svensk farmasi-industri har det vært. Våre resultater kan på sikt få betydning for neste generasjons smarte medisiner.

Ung pris
Om Dirac-prisen kan nevnes at den tildeles yngre forskere (under 40 år) og er oppkalt etter Paul Dirac, engelskmannen som grunnla kvantemekanikken.

Ruud fikk prisen for "... his outstanding work on the development of ab initio methods for the calculation of molecular properties involving external sources of magnetic or electric fields".

Ruud som også sitter i styret for Norsk Kjemisk Selskap og er varamedlem i programstyret for NANOMAT, har hittil rukket å signere 153 publikasjoner. Han er også sitert over 3000 ganger.

Prisen ble tildelt Wickson på bl.a på bakgrunn av hennes banebrytende arbeid innen nanoteknologiens etiske og samfunnsmessige aspekter. Hun har bakgrunn som samfunnsviter, og har fått internasjonal anerkjennelse gjennom publikasjoner i Nature, Nature Nanotechnology og Nature Biotechnology, i tillegg til publikasjoner i internasjonale samfunnsvitenskaplige og humanistiske tidsskrift.

Wickson er post doc på det NANOMAT finansierte prosjektet "Interdisciplinary Studies of Social and Ethical Implications of Nanotechnology", og er ansatt ved Senter for Viteskapsteori ved Universitetet i Bergen.

For mer informasjon se her.

They receive funding for this valuable work under the Research Council programme Nanotechnology and New Materials (NANOMAT). Seven per cent of the NANOMAT programme’s budget is allocated to health-related projects.

Effective combination

Professor James Lorens. (Photo: UiB) Biomedical researchers around the globe are going all-out to induce cells to create new tissue. But all living tissues require a supply of blood to survive. Professor James Lorens and his team at the University of Bergen’s Department of Biomedicine are using nanotechnology to study how to make cells form new blood vessels, both within the patient’s body and in the laboratory. In the next phase the team will use this knowledge to investigate the molecular mechanisms that govern the progression of cancer.

The recipe sounds straightforward enough: mix together one portion of endothelial cells (which form vascular walls), one of smooth muscle cells (which form the vessels’ reinforcing exterior walls) and one of matrix proteins (which surround tissue cells and form connective tissue throughout the body). Let these “simmer” for a few days under the right conditions, and voilà the cells grow together to form a network of blood vessels.

Mimicking bodily processes

The Bergen research group studies how cells interact with each other and with synthetic biomaterials on the nano-level. The aim is to understand and copy the cells’ natural processes – an essential of regenerative medicine and the engineering of new tissue.

“An ideal implant,” explains Professor Lorens, “should mimic the body’s natural tissues and send proliferation and differentiation signals to the cells. The nanoscale topology is vital for controlling how this occurs.”

The implant as a scaffold for growth

Nanotechnology opens up new opportunities for engineering biomaterials that control cell development so that new tissue grows inside an implant or attaches to it. The implant functions as a growth scaffold in an area of the body where a cavity has been left by an injury or disease – such as when stem cells form new bone tissue to replace bone that has been damaged or removed.

“A primary challenge with any tissue formation, however, is securing the blood supply to the new tissue,” emphasises the professor. “In other words, making sure that blood vessels are formed within the tissue.”

Self-building blood vessels

The Bergen group is taking a particularly close look at the processes by which blood vessels are formed in the body. (Photo: Lasse Evensen/UiB) In light of this, the Bergen group is taking a particularly close look at the processes by which blood vessels are formed in the body.

“Our goal is to place the three blood vessel components (epithelial and smooth muscle cells, and matrix proteins) into an implant where cells are connecting to new tissue,” says Professor Lorens.

His team has successfully induced this process both in Petri dishes and in small sponge-like implants in laboratory animals.

“We have demonstrated vessel formation in synthetic implants in our lab animals. In the next phase, we’ll examine more specific tissue types such as bone tissue, for example.”

Directing communication between cells

What a cell develops into is determined by signals it receives from its immediate surroundings and other cells nearby.

“One aspect we’re studying is how various cell types communicate – endothelial and smooth muscle cells in our case – and how we can use this when we want blood vessels to form.”

The research group is using nanotechnology to study how to make cells form new blood vessels, both within the patient’s body and in the laboratory. The group is also examining ways of employing nanotechnology to direct cell communication – by placing cells on a nanostructured biomaterial that has been surface-treated with specific molecules known to give off certain signals to the cells. The researchers are looking at how certain nanostructured surfaces affect blood vessel formation.

“We need a better understanding of how cells perceive nanofabricated surfaces and how this affects communication between cells,” explains Professor Lorens. “By reproducing the signals that cells encounter from their immediate surroundings inside the body’s various tissues, we can control how the cells proliferate and differentiate.”

Application as a cancer treatment?

One of the world’s few research groups to utilise this technology, the Bergen group studies how these processes occur in diseased tissue such as cancerous tumours. Cancer cells develop in harmful ways because they do not detect signals in the same fashion as do healthy cells.

Research fellows Monica Hellesøy (left) and Crina Tiron in the laboratory. “With tissue engineering,” continues the professor, “we can reproduce a tumour in order to study how it interacts with blood vessels. If we succeed in cutting the blood supply to the tumour, it will starve and die.”

“Tumour tissue engineering can also help us to understand how cancer cells spread via blood circulation,” he adds. A December 2009 article in the Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America describes how Professor Lorens’ team used the tumour tissue engineering technique to characterise a new gene that regulates the spread of breast cancer.

Active in EU-funded research

The Bergen research group has built up a large international network and participates in several major projects funded by the EU.

The group, together with researchers from the university’s Department of Clinical Dentistry, are participating in the major integrated project VascuBone, the objective of which is to improve the formation of blood vessels during regeneration of new bone tissue.

Professor Lorens’ team also is involved in an EU collaboration seeking new medications that can block the blood supply to various types of cancerous tissue. These efforts are based on the idea that it is possible to starve the cancerous tumour by stopping its blood supply.

“More biologists and biomedical specialists should apply nanotechnology to study molecular mechanisms that govern the progression of disease. Multidisciplinary research like this holds great potential – but accomplishing the objectives will require active coordination and dedicated funding schemes,” concludes Professor Lorens.
 

(Foto: EPA) Geim og Novoselov er begge tilknyttet universitetet i Manchester i Storbritannia. Nobelkomiteen sier prisen blir tildelt forskerne for deres banebrytende arbeid med såkalte todimensjonal grafén.
 
Abalonyx, et lite norsk teknologiselskap med 3-4 ansatte har med støtte fra Forskningsrådets nanomat-program arbeidet med grafén i to år, med formål å bruke det som en komponent i ledende transparente belegg for solceller og flatskjermer. Beleggene til Abalonyx er basert på ultratynne nanopartikler av funksjonalisert grafén, sammen med en egenutviklet nanopartikkel og additiver. Etter å ha screentestet en rekke mer opplagte additiv-kandidater ble det nokså uventet funnet et disulfid med resistivitet på 0.001 Ohmcm. Materialet skal nå dels optimaliseres og dels inkorporeres i det nanostrukturerte belegget.

Grafèn (Modell: AFP) Rune Wendelbo, daglig leder for Abalonyx sier at nobelprisen er spennende og mener at grafén har et enormt potensial, ikke bare som elektronisk materiale, men også innen mange andre felter. For eksempel har det helt nylig kommet svært oppmuntrende rapporter om bruk som bærer for fotokatalysator. Et gjennombrudd innenfor fotokatalytisk splitting av vann kan bety et viktig bidrag til miljøvennlig fremstilling av hydrogen. Grafén skal også være den beste varmeleder som er kjent, og dets potensial som diffusjonssperre er også noe som trolig raskt vil finne anvendelser.  Rune Wendelbo (Foto: Teknisk Ukeblad)   
 

Renewable energy was the thematic area of the call for proposals. All four of the winning projects with Norwegian contributors incorporate nanotechnology and development of new materials. Two projects are headed by Norwegian research institutions, the third sprang from a Norwegian initiative, and the fourth boasts a Norwegian player as a key partner. A total of 130 applications were reviewed.

Good projects - strong applications

"The Norwegian researchers' method of establishing project groups and formulating their applications appears to have struck the right tone," says Senior Adviser Tor Einar Johnsen of the Research Council's Division for Innovation. "This provides valuable input on how to approach future funding announcements under the EU programmes."

Research institutions and industry alike have much to gain by capitalising on the EU's various thematic funding opportunities. "We are now collaborating with the Federation of Norwegian Industries and others to raise awareness among industrial companies about these possibilities. Although the funding is limited, the network-building in this context can be invaluable," points out Mr Johnsen. 

Fuel-cell proposal ranked highest

Professor Truls Norby (Photo: Atle Abelsen) Professor Truls Norby of the Centre for Materials Science and Nanotechnology at the University of Oslo (UiO) heads the EFFIPRO (efficient and robust fuel cell with novel ceramic proton conducting electrolyte) project, which was ranked first among all the applications. His project group was awarded €2.6 million over three years to develop a proton exchange membrane to boost the output of fuel cells.

Project participants are Norway's UiO and SINTEF, Denmark's National Laboratory for Sustainable Energy (Risø DTU), Germany's Research Centre Jülich, Norway's Ceramic Powder Technology AS, France's National Center for Scientific Research, and the Spanish National Research Council.

One problem associated with conventional fuel cells is that ion migration causes complications with dehydration and condensation of the fuel. Using proton exchange membranes to reverse ion migration maintains fuel quality.

Although this technology is still very young, especially in terms of materials, there are several promising aspects. But one challenge is that the extreme basicity of barium, an essential element of many proton exchange membranes, reacts with the high acidity of carbon dioxide (CO2).

"One of the EFFIPRO project's tasks is to develop a ceramic proton exchange membrane that is CO2 tolerant," explains Professor Norby. "Such materials exist, but they are still only a tenth as  conductive as barium-based membranes. We aim to solve this within the project's three-year span."

Better batteries

Professor Helmer Fjellvåg (Photo: Atle Abelsen) Professor Helmer Fjellvåg of the Chemistry Department at UiO heads one of the other accepted EU projects. Over three years, his project group is to assist in developing next-generation, high-performance, environment-friendly, cost-effective lithium-based batteries for use in transport.

The heavyweight industrial partners involved are Saft (France's large-scale producer of batteries) and the Swiss companies Swatch Group and Belenos. Providing research support will be the Swiss Federal Institute of Technology (ETH), the Paul Scherrer Institute, also of Switzerland, the Darmstadt University of Technology, and the Dresden University of Technology.

"In the course of the project period, we are to have a demonstrator for next-generation battery technology up and running. Lithium will remain the most important element, but," promises Professor Fjellvåg, "these batteries will perform better with respect to energy density, kinetics, speed, cost-effectiveness and environmental soundness."

Hydrogen storage and photocatalytic splitting of water

Bjørn Hauback, Section Head at the Institute for Energy Technology (IFE) in Kjeller, Norway, was an initiator of the project FlyHy, which aims to develop new materials for hydrogen storage. The project owner will be the Institute for Coastal Research, of Germany. "We at IFE are very pleased to have achieved participation in every large EU international research project on hydrogen storage," says Dr Hauback.

In the last project in which Norway will participate, Professor Andrej Kuznetsov of MiNaLab will contribute with photocatalytic splitting of water for hydrogen production. MiNaLab is part of the SINTEF Group located in Oslo.

Organised under the NANOMAT programme

All the Norwegian research groups that won acceptance in this EU application round are important players in Norwegian initiatives relating to nanotechnology and new materials. The Research Council's Large-scale Programme Nanotechnology and New Materials (NANOMAT) provides a common arena for Norwegian efforts in nanotechnology and materials technology.

The new lab is located in SINTEF’s laboratories in Oslo and replaces old instruments at both SINTEF and UiO. The NMR lab has been established as a national research tool platform and includes two state-of-the-art Bruker Avance III NMR instruments - a 400 MHz instrument for standard liquid samples and a 500 MHz wide bore instrument for solid samples.

The 500 MHz instrument is equipped with four different solid-state sample holders (probes): Two different MAS probes for regular solid-state NMR and two special sample holders; a HR-MAS probe suitable for solid-liquid samples, such as tissues and gels and a MASCAT probe allowing in situ studies under flowing gas. This latter probe has a working temperature up to about 400 °C and allows studies of gas-solid interactions relevant for catalysis and other high temperature processes. This probe has the required gas feeding systems and online analysis based on GC.

This new laboratory is a major upgrade of the national NMR infrastructure in Norway and has a special focus on studies within material science. The NMR laboratory is available for both basic research in collaboration with research organization in addition to providing services for companies.
 

For å lese hele artikkelen, følg denne lenken

Den svenske batteriprodusenten Effpower AB har lett verden rundt for å finne akkurat det bare KeraNor kan levere, keramiske, porøse plater til en ny type blybatterier som den svenske bedriften utvikler. Batteriene er beregnet som effektlager for hybridkjøretøyer. Produksjonen av de nye batteriene er viktige i en tid med økende pris på nikkel, som hittil er brukt i batteriproduksjon. Forventningene til positiv respons i markedet er stor hos den svenske batteriprodusenten. Kontrakten med KeraNor omfatter både produksjon - opp til 150.000 plater pr. år, videreutvikling av platen og lisensiering av teknologien for fremstilling av platen.

Bipolart konsept for batteri (KeraNor AS)

KeraNor og NTNU ønsket gjennom prosjektet "Uvikling av keramiske, bipolare batteriplater ved bruk av nanomaterialer og nanoteknologi" å utvikle en porøs, keramisk plate som impregnert med bly, skulle fungere som en bipolar plate i et hybridbatteri for motorkjøretøyer. Det er nettopp forskning og utvikling av dette produktet som nå to år senere har gitt en betydningsfull kontrakt. Man har funnet den rette bestanddelen for porestørrelse, porøsitet, mekaniske egenskaper og kjemisk stabilitet for den keramiske platen, som kobler sammen cellene i det nye batteriet. Ledningsevnen mellom cellen er svært god, batteriet får meget lav indre motstand og høyt effektuttak.

KeraNor har utspring i forskningsmiljøet ved SINTEF og utvikler og produserer keramiske filtre og porøse keramiske plater spesielt og filterprodukter generelt. NANOMAT har bevilget totalt 2,3 millioner for en 2-årsperiode til det brukerstyrte innovasjonsprosjektet "Utvikling av keramiske, bipolare batteriplater ved bruk av nanomaterialer og nanoteknologi".

KeraNor AS hovedfokus er å utvikle, produsere og levere keramiske spesialfiltre og andre porøse keramiske produkter, blant annet til oljeindustrien.

Den forskningsintensive bedriften har siden oppstarten konkurrert om og fått tilslag om prosjektmidler fra flere programmer i Forskningsrådet og i Innovasjon Norge. De samarbeider også med annen europeisk industri, EU gjennom 6. og 7. rammeprogram, og EUREKA.

- Selv om pilotprosjektet er lokalisert til Kollsnes, er det ikke sikkert at det framtidige, kommersielle produksjonsanlegget vil ligge her, sier administrerende direktør Arne Godal.

På den store NANOMAT-konferansen i Bergen i dag kunne utviklingsjef Geir Wallevik fortelle om en vellykket testperiode med pilotreaktoren på Kollsnes. Selskapet benytter temperaturer på opptil 4000 grader celsius for å cracke metanmolekylet, og produktet blir sot (carbon black) med et forbløffende stort innhold av helt like store karbonkuler, helt nede i 20 nanometer i størrelse.

- Pr. i dag konverterer vi ca 40 prosent av naturgassen til karbon og hydrogen. Vi er fornøyde med 60 prosent før vi kommersialiserer prosessen innen 2010, sier Wallevik.

Disse nanokarbonkulene kan få forskjellige ettertraktede egenskaper, etter hvordan de dannes. Ledende sot (Conducting Black) kan gis spesielle elektrisk eller varmeledende egenskaper, mens pigmentsot (Pigment Black) kan gis spesielle optiske egenskaper.

- Dette er attraktivt for flere deler av industrien. Vi regner med å etablere en produksjonskapasitet på 5000 tonn årlig i 2010. Markedet for slike produkter i dag på 10 millioner tonn årlig, og det vokser, sier en optimistisk Godal.

I september 2010 kommer Tata Indica Vista EV på markedet. Det norsk-indiske samarbeidet er beskrevet i nettutgaven av Teknisk Ukeblad.

Klikk her for hele artikkelen.

Den tyske selskapet Bayer Material Science viser til at Re-Turn AS bruker Baytubes karbonnanorør i sin gelcoat for raskere, mer stabile og slitesterke kajakker.

Takket være Re-Turns bruk av Baytubes har Fredrikstad-bedriften fått laget noen prototyper som har både design- og bruksfordeler.
– Det er takket være epoksygelcoat som er modifisert med karbonnanorør, at prototypene utkonkurrerer standardkajakker, sier Stein Dietrichson, daglig leder i Re-Turn AS.

Les mer:
plastforum.no
Artikkel i Økonomisk rapport 12.9 (PDF-436.1 KB)

Les mer om det avsluttede forprosjektet i NANOMAT her.

- På hvilke produktområder er det i dag nanoprodukter på det globale markedet?

- Vi mener at forbrukernes rett til informasjon om et produkt står sentralt i et fremtidig regelverk, sier Eivind Stø. (Foto: SIFO) Foreløpig ser det ut til at nanoteknologien har gjort sine inntog på forbrukerområdet på en forholdsvis konvensjonell måte. Vi har fått lettere og sterkere tennisracketer, bedre skismøring, nye tekstiler og hudkremer og nye muligheter for polering av bilen. Men vi har ikke fått revolusjonære produkter som kunne vært en viktig stimulering i forbrukermarkedet, både på tilbuds- og etterspørselssiden. Riktignok opererer Woodrow Wilson senteret med mer enn 1000 nanoprodukter og salget er klart økende, men nanoegenskapene blir lite brukt i markedsføringen av produktene.

- Hvordan tror du det globale markedet vil være preget av nanoprodukter i tiden fremover?

Et produktområde hvor det er en stadig flere nanokomponenter er matvarer og matvareemballasje. Spesielt anvendelser som har til hensikt å øke shelf-life virker som et fokus, for her er de økonomiske incentivene størst. Men her er det nok også fare for en mer markert forbrukerskepsis enn det vi har sett til nå. En nærliggende tanke, som vi kjenner fra GMO-debatten, er ”all risk, no benefit” - for hvem tjener egentlig på increased shelf-life?

- Hvordan vil du si at lansering av nye nanoprodukter vil påvirke forbrukernes hverdag i Norge i den nære fremtid?

Det finnes nærmere 1000 nanoprodukter på det globale forbrukermarkedet i dag. (Foto: SIFO) Ut fra det som er sagt ovenfor er det grunn til å tro at nanoteknologien etter hvert vil gjøre seg gjeldende på de fleste forbruksområdene, men foreløpig på en heller konvensjonell måte. Det er ingen tegn til at nanokomponenter avtar i forbruksprodukter, snarere tvert om, de fleste forventer en økning. Men om det vil komme noen revolusjonerende nye produkter er det vanskelig å si. Det virker som om produktene lister seg inn i markedet uten store markedsføringskampanjer som spesielt fokuserer på nanoaspektet.

- Kan du si noe generelt om status for arbeidet nasjonalt og internasjonalt med tanke på enighet om testing, screening og regelverk for import og bruksområder for nanoprodukter?

Arbeidet med regulering, både nasjonalt og internasjonalt, ser ut som om det lener seg tungt på det arbeidet som skjer i standardiseringsorganene. I og med at slikt arbeid er tidkrevende, kan det ikke forventes raske avklaringer på en del sentrale definisjonsspørsmål. Nanoteknologi er ikke et entydig begrep, men dekker over flere ulike teknologier, og dette gjør ikke arbeidet enklere.

- Hva mener du må gjøres for at regelverket skal tilpasse seg den teknologiske utviklingen av nanoprodukter på en forsvarlig måte?

En føre-vâr-holdning bør prege det regulatoriske arbeidet frem til vi har noe mer klarhet, og til ISO/CEN har brakt noe til bordet. Konkret vil vi foreslå et forbud mot nanopartikler i ikke-essensielle produkter – altså der hvor nano ikke gir noen umiddelbar og udiskutabel fordel. En klar kandidat til dette er nanopartikler av sølv i vanlige forbruksprodukter. Trenger vi bakteriedrepende sølv i sportsokker? Diskusjonen om merking av nanopartikler i forbruksprodukter må høyere opp på agendaen.

- Hvilke forbrukerrettigheter kan det være rimelig å forvente i et fremtidig regelverk?

I sin ”Consumer Message” fra 1962 la President Kennedy vekt på følgende fire forhold: Retten til sikkerhet, Retten til informasjon, Retten til å velge og Retten til å bli hørt. Retten til informasjon står sentralt her. Det virker som produsentene skjuler informasjonen for forbrukerne. Da vi startet prosjektet ga ”Nano” flere titalls treff på et kjent kosmetikkfirmas hjemmesider. Ved avslutningen av prosjektet var det ingen treff. Informasjonen gjøres vanskelig tilgjengelig for vanlige folk. Derfor kommer spørsmålet om merking opp på den politiske dagsorden, selv om det er vanskelig fordi vi snakker om flere ulike nanoteknologier.

- Ser du noen tegn til at deliberative prosesser med hensyn til påvirkning av denne teknologiutviklingen kan komme til å formes i Norge?

Det har vært begrensede initiativer til deliberative prosesser i Norge, men dette kan ha kulturelle forklaringer, som at vi i Norge har stor tiltro til at myndighetene sjekker ut og eventuelt forbyr det som er ”farlig”. De eksisterende forbrukerorganene har definitivt et kunnskapsbehov. Dette har for eksempel Forbrukerrådet erkjent, og de prøver å øke sin aktivitet på området.

- Kan du si noe om hvordan ansvaret kan flyttes fra den enkelte forbruker til et stakeholdernivå via institusjoner som Mattilsynet eller SFT, og hvordan ”føre-vâr”-problemstillinger kan fanges opp på denne måten?

Et eksempel er erfaringene med nanosølv i Sverige. I 2005 besluttet det svenske apoteket å stoppe salg av den typen vanlige plaster hvor det var nanosølv i sårputen. Nanosølvet skulle drepe mikroorganismer som ellers kunne forårsake betennelser. Apoteket stilte spørsmålstegn ved om plastrene faktisk trengte å ha antibakterielle egenskaper: Vanlige sår blir visstnok sjeldent betente.

Dette førte til en diskusjon i Sverige som åpnet for andre argumenter mot en utstrakt bruk av nanosølv. Svenske forskere hadde funnet tegn på at nanosølvet kunne føre til at bakterier utviklet motstandsdyktighet mot antibiotika fordi sølvet ”angriper” bakteriene på samme måte som antibiotikaen gjør. Det ble også funnet bakterier som hadde utviklet motstandsdyktighet mot sølvet selv. Det vil kunne føre til problemer for sårbehandling på sykehus, hvor nanosølv har blitt viktig i behandlingen av brannsår og kroniske sår som liggesår. Også miljømessig er nanosølvet en utfordring da det er svært giftig for vannlevende organismer.

- Hvilke andre erfaringer vil du trekke frem etter dette prosjektet?

Dette forskningsprosjektet har ofte hatt karakter av ”etterforsking”. Det skjer store ting på forbrukermarkedet som holdes skjult for forbrukerne og deres organisasjoner. En betydelig produsent av kosmetikk og personlig hygiene lot seg for en tid siden intervjue på betingelse av at han og hans selskap skulle være anonyme; de ønsket ikke å fremstå som noe ”nano-selskap”. Det finnes er klar redsel for en gjentakelse av erfaringene fra GMO diskusjonen.

I rammen av et EU-prosjekt har Stø og partnere samarbeidet med en gruppe i Manchester i Storbritannia. Det diskuteres nå å utgi en bok i etterkant av prosjektene.

I en artikkel i Apollon nr. 4/2009 presenterer Professor Helmer Fjellvåg og Professor Bengt Gunnar Svensson ved Universitetet i Oslo en nyutviklet teknologi hvor nanokrystaller i solceller bidrar til å utnytte sollyset tre til fire ganger bedre enn eksisterende teknologi. Artikkelen har også blitt gjengitt i Dagladet og Forskning.no.

Forskningen er et samarbeidsprosjekt mellom Universitetet i Oslo, Institutt for Energiteknikk, NTNU og Sintef, og er en videreføring av bl.a  flere forskningsprosjekter støttet av NANOMAT.

Forskningen deres skjer på Mikro- og nanolaboratoriet (MiNaLab), som brukes både av Universitetet i Oslo og av Sintef.

Bengt Gunnar Svensson ved UiO gir en kort gjennomgang av hvordan tidligere og pågående prosjekter finansiert av NANOMAT har bidratt til dette gjennombruddet:

"NANOMAT supports (or have supported) through a number of projects (”High efficiency Si-based solar cells employing nanostructured layers”, ”Conducting oxides and nanostructures for energy technology”, “Nanostructuring of novel semiconductors by ions beams” and ”Functional Oxides for Energy Technology” (FOET)) generic research on functional oxides for photovoltaic applications, mainly focusing on technology targeting future generation solar cells and photoelectrical conversion (water splitting).

These projects are of decisive importance to resolve critical issues for the realization of multijunction and nanostructured oxide-based solar cells. Specific examples of such critical issues are; dopant control, interface and defect modification, creation of imbedded nanocrystals with desirable opto-electronic properties, and contact formation. If the solutions of these challenges can be successfully implemented in a viable device fabrication process, where the multijunction oxide cell structures may be combined with ordinary silicon-based structures, it implies a giant step (“kvantesprang”) in terms of operation for solar cell devices, reaching efficiency values in the range of 60-80 % using low-cost, abundant and non-toxic materials (cf; solar cells commercially available today exhibit efficiencies of typically 15 to 18 %)."

Seminar at the University of Bergen:

"Nano and Micro Frontiers in Biology and Medicine"

August 31st – September 2nd 2009
Department of Biomedicine, UiB, Bergen

you can find more information under the following link:
http://www.uib.no/med/biomed/nanomedicine/

We have 19 speakers and 34 participants at this date.

The deadline for registration is extended to August 28th

Mange drømmer om hydrogensamfunnet, der rent hydrogen kan produseres og lagres effektivt, for deretter å brukes som brennstoff for å lage elektrisk strøm. Når hydrogen forbrenner, er avgassen rent vann. Men det gjenstår noen forskningsutfordringer før hydrogensamfunnet er realiserbart og økonomisk.

Nanoteknologi står sentralt både når det gjelder produksjon, lagring og bruk av hydrogen. Norske forskere studerer alle disse etappene, og de er blant de ledende i verden på sitt felt.

Superfilter
Den første etappen handler om å produsere hydrogen. Dette kan gjøres ved å bruke energi til å splitte vann til hydrogen og oksygen. Men for å fremstille store mengder hydrogen, er det billigere å utvinne det fra naturgass.

Når naturgass blandes med vann får man hydrogen og karbondioksyd, og utfordringen blir da å skille disse på en effektiv måte.

 Rune Bredesen ved SINTEF i Oslo presenterte forskning på membraner, eller "filtre", som selektivt slipper gjennom rent hydrogen.

Forskere fra SINTEF, UiO og NTNU har lykkes i å fremstille sjikt som bare er noen få mikrometer tynne, og som består av en blanding av edelmetallene palladium og sølv.

Sjiktene fremstilles ved at en silisiumoverflate "bombarderes" med atomer av de to metallene på en kontrollert måte. Til tross for at de er så tynne, er de stabile nok til å tåle et gasstrykk på 26 bar.

- Når en gass-strøm med et trykk på 26 bar treffer membranen, vil gjennomstrømningen av hydrogen være 2-3 ganger høyere enn det som er målt med noen andre membraner, sier Bredesen.

- Vi har med andre ord verdensrekorden i å skille rent hydrogen fra en gass-blanding.

Studier på noen av strukturene viser at hydrogengjennomstrømningen kan forbedres ytterligere ved varmebehandling, og forskerne jobber videre med dette. - Resultatene våre åpner for en mer effektiv utvinning av rent hydrogen fra naturgass enn det som har vært mulig til nå, konkluderer Bredesen.

Nye materialer til lagring av hydrogen
Det neste steget er å lagre hydrogengassen til man skal bruke den for å lage strøm. Det finnes forskjellige måter å lagre hydrogen på. En måte er å fylle gassen i en tank med høyt trykk, en annen måte er å lagre hydrogen ved svært lav temperatur, der det blir flytende. Ingen av disse mulighetene er særlig godt egnet til hydrogenlagring i fremtidens hydrogenbiler.

I de siste årene har en rekke andre lagringsmuligheter blitt studert. Aktuelle kandidater er faste, porøse materialer, der hydrogenatomene legger seg "innimellom" atomene i det faste stoffet. Metallhydrider er blitt mye studert, men disse er foreløpig for tunge til å kunne plasseres i en bil.

- En ny familie av lovende kandidater er alanater, det vil si forbindelser som inneholder aluminium, sier Ole Martin Løvvik ved Institutt for energiteknikk (IFE) og Universitetet i Oslo.

- Målet er å finne et material som kan ta opp en størst mulig vektprosent av hydrogen ved en temperatur som ligger rundt 100 grader.

For å unngå at leteprosessen kun blir prøving og feiling, gjør Løvvik teoretiske beregninger som skal øke forståelsen av opptaket av hydrogen i disse materialene.

- Målet med beregningene er todelt, sier Løvvik. - På den ene siden leter vi gjennom nye materialsystemer for å se om vi kan finne bedre kandidater enn vi har i dag. På den andre siden ser vi på hvordan vi kan forbedre ytelsen til dagens strukturer, for eksempel ved å tilsette små mengder av grunnstoffet Titan.

For å kjøre en hydrogenbil 500 km, trenger man ca 5 kilo hydrogen i tanken. Hvis hydrogenet lagres i natriumalanat, som per i dag er det materialet som kan lagre mest hydrogen, gir dette en tank som veier 200 kilo. - Vi er på vei i riktig retning, men dette må fremdeles forbedres, sier Løvvik.

Fra hydrogen til strøm
I siste etappe skal hydrogen forbrennes for å danne elektrisk strøm. Dette gjøres i en brenselcelle, som fungerer etter samme prinsipp som et batteri.

Her reagerer hydrogen med oksygen og danner vann, og energien som blir frigjort kommer ut som elektrisitet.

- I mange år har forskere studert brenselceller der negative oksygenioner leder strømmen inne i cellen. Vi ser på helt andre systemer, der det er de positive hydrogenionene som leder strømmen, forklarer Truls Norby fra UiO.

Systemene som forskerne studerer, kalles oksyder, det vil si forbindelser mellom oksygen og et metall. De positive hydrogenionene, eller protonene, "hopper" fra atom til atom inne i materialet.

- Strukturene vi ser på, har mange fordeler i brenselceller sammenlignet med det tradisjonelle systemene som er blitt studert tidligere, sier Norby.
Blant annet vil brennstoffet utnyttes bedre i våre brenselceller, den maksimale effekten er høyere og ytelsen er bedre, legger han til.

Oslomiljøet, med UiO og SINTEF i spissen, er verdensledende på bruk av disse strukturene i brenselceller. Til sammen har de norske miljøene flere patenter både på materialene og prosessen. Nå går forskerne med tanker om å kommersialisere de svært lovende resultatene.

Aluminium inneholder små mengder bly, indium og tinn. Bly følger med fra råmaterialet bauxitt mens indium, tinn og andre sporstoffer kommer fra forurensing i resirkulert aluminium. Fortsatt resirkuleres under halvparten av all aluminium. Med økt etterspørsel vil mer bli resirkulert. Det betyr at utfordringene med forurensende sporstoffer vil øke, og de er ikke alltid lette å fjerne.

Når aluminiumen bearbeides ved høy temperatur, skjer det spennende ting. Valsing og ekstrudering får sporstoffene til å vandre ut mot overflaten og legger seg der som små nanopartikler, eller de danner en nanometertykk film. Nanopartiklene som skilles ut på overflaten, er rundt ti nanometer i diameter, mens filmen er noen nanometer tykk.

- Vi oppdaget dette på grunn av de negative aspektene som økt korrosjon, men senere fant vi ut at disse segregeringene av sporelementene kan utnyttes, sier professor Kemal Nisancioglu ved Institutt for materialteknologi, NTNU. Segregering vil si at stoffer skilles ut.

Krevende materiale
Aluminium er vanskelig å maskinere og vanskelig å lakkere. Overflaten gir dårlig heft delvis på grunn av nanosegregeringene. Disse kan lett fjernes med kjemiske prosesser som forbedrer overflatekvaliteten. Nisancioglu og hans medarbeidere forsker på muligheten for at segregeringen kan fungere som smøremiddel. Nanopartiklene kan skilles ut på grunn av økt temperatur på overflaten under bruk eller bearbeiding.

Mange timer i labben har gitt doktorgrads- stipendiat Britt Graver i Nisancioglus gruppe ny kunnskap om aluminium. Foto: Arne Asphjell NANOMAT-prosjektet "Modification of Properties of Aluminium Alloys by Surface Segregation of Nanoscale Trace Element Particles" avsluttes i år, men NTNU har søknad inne om et nytt prosjekt.

Det er vanskelig å se segregeringen på overflaten med tradisjonelle metoder. Forskerne har brukt følsomme elektrokjemiske metoder og de mest avanserte elektronmikroskoper for å vise at det dannes filmer på overflaten.

Slipper blytilsetting
Det fireårige prosjektet har gitt ny kunnskap om mekanismene som opptrer ved bearbeiding og varmebehandling. Samtidig har det gitt nye ideer til hvordan kunnskapen kan utnyttes. I dag tilsettes bly i aluminiumen for at den skal være lettere å maskinere. Dette kan være et miljøproblem selv om mengdene er små. Dersom produsentene i stedet kan nøye seg med sporelementene bly, indium og tinn som allerede er i aluminiumen, kan blytilsettingen opphøre uten at det går utover maskineringen og slitasjeegenskapene. En ekstra fordel er at metallet blir mindre sprøtt med mindre bly.

NTNU samarbeider med Det tekniske universitetet i Istanbul om å gjøre slitasjemålinger. Slik instrumentering finnes ikke i Norge. Professor Nisancioglu var i Istanbul i to måneder i fjor og skal være der i april og mai i år.

Reddet bygningsplatene
Bygningsbransjen har slitt med at lakken på aluminiumsplater falt av. En av årsakene er utskillelsen av nanopartikler på overflaten. Forskerne ved NTNU og SINTEF fant at ved å fjerne laget med nanopartikler med kjemikalier festet lakken mye bedre.

Aluminiumsindustrien har tjent mye på resultatene av prosjektet Light Metal Surface Science, en av forløperne til NANOMAT-prosjektet. LMSS ble avsluttet i fjor. Det var finansiert med 60 prosent fra Forskningsrådet og 40 prosent fra industrien, først og fremst Hydro Aluminium. Prosjektet ble ledet av SINTEF og hadde foruten Hydro deltakelse av en rekke norske små og mellomstore bedrifter.

Richard Blom hos SINTEF Prosesskjemi (t.v.) leder både NANOMAT-prosjektet, som nå er inne i sin sluttfase, og EU-prosjektet MOFCAT. Pascal Dietzel (t.h.) skal videreføre den praktiske forskningen fra NANOMAT-prosjektet i MOFCAT. Foto: Atle Abelsen Det dreier seg om såkalte koordinasjonspolymerer, eller metallorganiske rammeverk (MOF - Metal Organic Frameworks), der metallioner eller små klynger av metalloksider med organiske molekyler i "mellomrommene" utgjør et hybridmateriale. Slike hybridmaterialer kan i teorien fungere som bedre katalysatorer for framstilling av petrokjemiske produkter, som for eksempel eddiksyre og aldehyder.

- Vi har, i samarbeid med Universitetet i Oslo (UiO), kommet langt i utforskningen av hvilke materialer som kan egne seg til dette formålet, forteller forskningsleder Richard Blom hos SINTEF Prosesskjemi i Oslo. Prosjektet "Hybrid materials - Coordination polymers as heterogenous catalysts" startet opp høsten 2004, og avrundes i disse dager. Resultatene og arbeidet skal nå videreføres i EU-prosjektet MOFCAT (Metal Organic Frameworks CATalysts).

- Det var naturlig å forlenge prosjektet med europeiske partnere. Resultatene fra denne forskningen har spesiell interesse for europeisk industri, forteller Blom.

Bygge og videreutvikle kompetanse
Utgangspunktet for NANOMAT-prosjektet var at SINTEF sammen med UiO ønsket å utvikle kompetansen innenfor koordinasjonspolymerer (MOF), og å bygge på den kunnskapen de allerede hadde om hybridmaterialer. Ved å binde de metallorganiske kompleksene sammen i tre dimensjoner blir produktet et fast metallorganisk nettverk. Denne tredimensjonale strukturen kan i teorien fungere som en effektiv katalysator.

- Vårt mål er å lage et materiale som er stabilt etter at løsningsmiddelet er fjernet og som inneholder de rette katalysatorelementene. Dersom vi lykkes i dette, kan vi erstatte homogene katalysatorer som nå brukes i industrien med heterogene varianter. Prosessene kan da forenkles betraktelig, noe som betyr mye for økonomien i prosessen, lover Blom.

En rekke metaller kan danne basisen for den tredimensjonale strukturen i nettverket. SINTEF og UiO har i første rekke studert blant annet aluminium, magnesium, sink, kobolt og nikkel. Sammen med de organiske komponentene danner de en svært homogen struktur, der man har stor kontroll på overflaten og hva som skjer i en katalyseprosess. De kjemiske egenskapene til en substans er avhengig av atomorienteringene i strukturen. Et fast metallorganisk nettverk med de samme atomorienteringene som det metallorganiske komplekset brukt som homogen katalysator vil dermed beholde den katalytiske egenskapen.

Fortsetter i EU
Blom forteller at de nå er i ferd med å evaluere prosjektet. - Men det er for tidlig å konkludere med noe endelig resultat. Vi er godt på vei, og vil fortsette dette arbeidet i MOFCAT-prosjektet. Vår post doc-medarbeider Pascal Dietzel, som hittil har jobbet med NANOMAT-finansiert forskning, vil fortsette med MOFCAT tilknyttet SINTEF og Universitetet i Oslo.

Han peker på at det dessverre ikke er mye interesse fra norsk industri på akkurat dette området. Europeiske industriaktører er derimot svært interesserte. Den italienske energigiganten ENI og det danske kjemi-/katalysekonsernet Haldor Topsøe er med som partnere i MOFCAT, det samme er Universitetet i Oslo, Universitetet i italienske Torino, Humbholdt-universitetet i tyske Berlin og det tekniske universitetet CPE i franske Lyon.

Professor Jon Otto Fossum, Institutt for fysikk, NTNU.
Foto: Sigurd Aarvig Den norske forskergrupperingen Complex er i godt selskap med de om lag 5500 forskerne som benyttet European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i fjor. Complex har undersøkt elektrorheologi i nanosilikater, det vil si leire, ved "supermikroskopet" i Grenoble. Prosjektet var et av de om lag 60 beste forsknings- resultatene gjennom året som ble omtalt i ESRFs rapport Scientific Highlights 2006.

I Complex samarbeider forskere fra NTNU, Universitetet i Oslo (UiO) og Institutt for energiteknikk (IFE). En av hovedutfordringene for grupperingen er å undersøke og forstå hvordan komplekse systemer oppstår fra enkle ingredienser, for eksempel ved å studere selvorganisering av nanopartikler.

Forsøkene som ble utført ved den sveitsisk-norske strålelinjen SNBL ved ESRF, viser hvordan leire kan danne kjeder ved polarisering. Omvendt vil slike kjeder oppløses noen sekunder etter at den elektriske spenningen slås av, opplyser professor Jon Otto Fossum ved Institutt for fysikk, NTNU. Fossum leder og driver prosjektet ved ESRF.

Støtdempere og smarte hus
Aktivitetene til Complex er å regne som grunnforskning med relevans for en rekke anvendelser. Forskningsresultatene som omtales fra ESRF kan tenkes anvendt der det er behov for raskt å endre materialer fra å være myke til å bli stive. Eksempler på dette kan være smarte støtdempere i biler og smarte bygninger i jordskjelvområder.

I tillegg er mulighetene til stede for anvendelse i kontrollert design av nye nanokomposittmaterialer. Nanosilikat-strukturer har også optiske egenskaper som kan avstemmes og kanskje utnyttes for eksempel i smarte vinduer som endrer seg etter lysforholdene.

Superverktøy
Complex hadde i en periode status i Forskningsrådet som Strategisk universitetsprogram (SUP). Forskere i Complex kopler røntgen og makroskopiske teknikker, og de studerer sammenhengende fysiske fenomener parallelt i utvalgte modellsystemer. Bevilgninger fra NANOMAT og andre programmer i Forskningsrådet er benyttet til innkjøp av kostbart og avansert utstyr i Complex. Disse såkalte supertools benyttes daglig i nanoteknologiforskning ved NTNU, UiO og IFE.

Siden etableringen i 2000 har Complex vokst fra om lag ti til om lag 70 medarbeidere.
- Samarbeid med andre forskere i Brasil, Frankrike og Sør-Korea er spesielt viktig for denne aktiviteten, sier Jon Otto Fossum.

Prosjektet ble presentert under "word news" som RnD profil med følgende ingress:

"A nanoindentation-based flat punch technique has been developed to probe the physical properties of single Ni/Au coated polymer particles and the effect of nanoscale coating on the deformation capacity and fracture process of particles has been revealed."

Les hele artikkelen her.

Inven2 er sammenslåingen av Birkeland Innovasjon og Medinnova, og representerer dermed svært slagkraftige innovasjonsmiljøer i Oslo-regionen. Protia er etablert av professor Truls Norby og medarbeidere og har hatt flere prosjekter støttet av NANOMAT. Protia eies av Inven2, NTNU Technology Transfer og Springfondet.

Det er svært gledelig å se at Protia har stor suksess og lykkes i sitt arbeid- sier NANOMAT koordinator Vidar Skagestad. Videre legger han til at NANOMAT gjennom flere år har finansiert ulike prosjekter som har bidratt til det vitenskaplige og kommersielle grunnlaget for Protia og det er veldig inspirerende å se at forskningsaktørene lykkes med NANOMAT sin målsetting om å danne grunnlag for morgendagens næringliv.

Mer info om finalistene og konkurransen kan leses på www.uio.no og www.dnbnor.no

NANOMAT ønsker å ha ekstra fokus mot formidling og samfunnskontakt under konferansen i Bergen. Et ledd i dette er publikumsarrangementet på Festplassen tirsdag 5. juni, som danner startskuddet til konferansen. Fra klokken 16 til klokken 19 vil det være en egen stand om nanoteknologi på Festplassen, som ligger midt i Bergen sentrum et steinkast fra Hotell Norge.

Samfunnsdialog 
Konferansedeltakerne er også oppfordret til å besøke dette arrangementet, som finner sted rett før konferansens Get-together-party tirsdag kveld. I løpet av konferansen vil det være flere plenarforedrag som berører formidling og samfunnskontakt.

Standen på Festplassen vil være bemannet av personer fra Universitetet i Bergen og Forskningsrådet, og publikum vil finne produkteksempler og annet informasjonsmateriell om nanoteknologi. I tillegg vil alle få anledning til å besøke det mobile laboratoriet SciLab.

Mobilt laboratorium for barn
 SciLab er åpen for alle som vil prøve seg som forskere. Deltakerne får en "kunstig" oppgave som handler om å identifisere en ukjent organisme, der det er fokus på hvordan de moderne teknologiene virker sammen. Laboratoriet ble utviklet til Forskningsdagene i 2005, og NANOMAT er ett av fire programmer som står bak. Hovedmålgruppen for SciLab er barn i alderen 10-12 år, men alle er velkomne til å prøve.

Etter Forskningsdagene 2005 var SciLab på turné rundt omkring i landet, blant annet hos Bergen Vitensenter i påsken 2006. Den var innom i alt 16 stoppesteder fra Kristiansand i sør til Tromsø i nord, med over 10000 besøkende.

Eget program for skoleklasser
I tillegg til det åpne arrangementet på Festplassen vil SciLab være åpen for skoleklasser tirsdag til fredag mellom 11 og 13. Tirsdag står den på Festplassen, og de øvrige dagene vil den være plassert utenfor lokalene til Bergen Vitensenter, VILVITE. I samarbeid med skolelaboratoriet ved Universitetet i Bergen har NANOMAT invitert skoleklasser i Bergen til et besøk av SciLab. Klassen vil få med seg materiell etter besøket, og det vil stå fagpersoner utenfor som kan svare på spørsmål.

Les mer om tilbudet til skoleklasser i Bergen: www.skolelab.uib.no

Professor Arne Brataas ved Institutt for fysikk ved NTNU koordinerer prosjektet "Magneto Caloritronics" som skal ta utgangspunkt i elektronenes evne til rotasjon og spinn, og bl.a. utnytte svingekreteser for å utvikle tråløs kommunikasjon.

Les mer på

http://www.universitetsavisa.no/forskning/article4299.ece
 

Konferansen samler en rekke personligheter innenfor nanomekanikk, som blir arbeidsområdet på det nye laboratoriet.
Det må ikke forveksles med nanolaben som NTNU åpnet i fjor, og som er under stadig utvikling.
– Norge er sterke på dette fagfeltet og laboratoriet vil styrke denne posisjonen, sier professor Zhiliang Zhang ved NTNU som skal lede det nye nanomekaniske laboratoriet på Gløshaugen. Blant arbeidsområdene nevner han coating og mekanisk bruddstyrke som naturlige felt de vil arbeide innenfor.

Grunnforskning
– Vi skal drive grunnforskning. Men dette er også områder som er svært interessante for norsk industri, ikke minst offshore, sier Zhang.
Også de bedriftene og forskningsinstituttene som jobber innenfor det nasjonale satsingsområdet hydrogen vil ha nytte av de mulighetene som dette laboratoriet gir.

Anders Høgset - Vi er i en prosess med å fisjonere fra Photocure (morselskapet) og bli notert på Oslo Børs (Oslo Axess) i juni, og tar sikte på å hente inn 60-100 millioner kroner i egenkapital, sa forskningsdirektør og grunder Anders Høgset på NANOMAT-seminaret 2008.

Han var tidligere administrerende direktør i selskapet, men har overlatt plassen til Per Walday i forbindelse med kapitalutvidelsen og børsnoteringen. 60 millioner kroner av emisjonen er garantert.

Radiumhospitalet

Teknologien PCI Biotech baserer seg på ble unnfanget på Radiumhospitalet i 1995. Selskapet PCI Biotech ble etablert i 2000 som et datterselskap til Photocure, for å kommersialisere ideen. PCI er forkortelse for PhotoChemical Internalisation.

Metoden bruker lys for å aktivisere cellegiften som sendes inn i kroppen. Cellegiften er lagt inn i nanopartikler som injiseres i pasienten. Nanopartiklene finner frem til kreftcellene som tar dem opp i seg. Når området det kreftcellene befinner seg, belyses, åpner nanopartikkelen seg og cellegiften spres i kreftcellen. Fordelen er at cellegiften bare angriper kreftceller og ikke friske celler. Dermed skal bivirkningene bli færre.

- Samme metode kan brukes for å levere gener til veve som skal fornyes, sier Høgset.

Sta

Hans selskap er et eksempel på hvor lang tid det tar fra en ide blir unnfanget på laboratoriet til det blir lønnsom butikk. Høgset tror det vil gå enda tre år før selskapet vil begynne å få inntekter. Da er det gått 16 år siden starten.

Professor Asle Sudbø vil bidra til superledende kabler og elektronikk med grunnleggende forskning på metalloksider. Foto: Claude R. Olsen Ved å sette på et magnetfelt kan strømmen i en superleder styres. Magnetfeltet vil trenge inn i superlederen og påvirke den elektriske strømmen.

Oksider har vist seg som det beste utgangspunktet for å lage materialer som er superledende ved høyre temperaturer. I superlednings- sammenheng vil det si varmere enn   - 220 °C, som er temperaturen da nitrogen blir flytende. Kjøling med nitrogen er langt billigere enn med helium som brukes ved lavere temperaturer. De beste kobber- oksidene er superledere ved -130 °C, mens de mest vanlig brukte superledermaterialene ytrium-barium-oksider er superledende opp til -220 °C.

Kabelselskapet Nexans har utviklet superledende strømkabler som kjøles med nitrogen og som nå testes i USA. Selskapet i Halden har greid å lage en bøyelig kabel av det superledende materialet som er sprøtt og lett brekker i stykker. 

- Superledere er viktige elementer for å få mer ren energi. I dag tapes 30 prosent av energien i overføringslederne. Da er det bedre å legge nye overføringsnett med superledende materiale og spare vannet i magasinene. Superledende materialer i overføringsledningene er mye nærmere en realitet enn hydrogen, sier professor Asle Sudbø ved NTNU. Se også artikkelen "Legger grunnlaget for hydrogensamfunnet".

Sudbø leder NANOMAT-prosjektet "Nationally Coordinated Project in Oxides for Future Information and Communication Technology".

Prosjektet spenner fra grunnforskning på oksiders grunnleggende egenskaper til utvikling av nye materialer og anvendelser innenfor IKT. Superledende og ferromagnetiske materialer står i fokus. Forskergruppene ser på hva som skjer i superledere når de utsettes for magnetfelt, og hvordan strøm og magnetfelt påvirker egenskapene til ferromagnetiske materialer.

Spintronikk
Elektroner som går gjennom en leder er alle vel kjent med og vi forstår hva som skjer. Men elektronet har flere tilstander enn ladning og masse. Det har også spinn som påvirkes av magnetfelt. Spinnet kan være enten opp eller ned. Sudbøs forskergrupper studerer hvordan ladning og spinn transporteres i oksider. Utfordringen er at spinn er vanskelig å måle, i motsetning til elektronets ladning.

Bedre forståelse av de grunnleggende egenskapene ved spinn i superledende materialer kan få stor betydning for elektronikk på nanometernivå. I spintronikk brukes elektronets spinn som en funksjon, for eksempel til beregninger.

- Superledning og magnetisme vil stå sentralt i utviklingen av nye funksjonelle materialer. For å ta et praktisk eksempel: Elektronets ladning bestemmer grensen for hvor tett du kan pakke mikroprosessorene. De når snart grensen. Da kan vi se for oss at elektronets spin blir tatt i bruk. Det blir også aktuelt i NEMS (nanoelektroniske mekaniske systemer), sier Sudbø.

Anerkjent
De fleste resultatene i det nasjonale koordineringsprosjektet har så langt kommet på teorisiden. Forskerne fra NTNU og Universitetet i Oslo har fått publisert nærmere 25 artikler i de mest prestisjetunge tidsskriftene som Physical Review Letter og Applied Physics Letters.

Universitet i Oslo har under ledelse av professor Tom Henning Johansen bygd opp et verdensledende eksperimentelt miljø på disse feltene. Mens NTNU og Universitetet i Oslo har jobbet med teori og eksperimenter innenfor fysikk, har SINTEF sett på anvendelsene. Det har vist seg å være komplisert å finne de rette materialene til å lage en bølgeleder. Sudbø håper de har en prototyp klar før prosjektet er ferdig.

Prosjektet i seg selv har ikke skapt nye nettverk i utlandet, men prosjektmidlene har gjort det mulig for forskerne å delta på konferanser og møte forskerkolleger i andre land, ifølge Sudbø.

- Vi har et sjenerøst budsjett, sier han.

Vil videreføre prosjektet
Sudbø leder et av de store koordineringsprosjektene innenfor NANOMAT. Ideen med koordineringsprosjekter er å utnytte forskningsressursene i Norge bedre ved å få forskningsmiljøene til å samarbeide bedre og fordele arbeidsoppgaver seg i mellom.

Det ble en tung prosess da prosjektet startet i 2003.

- Jeg og mange med meg var skeptiske da det nasjonale koordineringsprosjektet ble lansert. Vi følte det var et diktat der vi ble tvunget sammen. Vi kunne ikke se noen stor samarbeidsgevinst, sier Sudbø. Nå er holdningen endret.

- Forskerne ved de ulike institusjonene har senket skuldrene. Det har vært positivt at forskerne har kommet sammen på prosjektmøter og konferanser flere ganger i året og fått vite hva de andre holder på med. I tillegg har vi fått til en viss arbeidsfordeling, sier han.

Sudbø vil anbefale at det nasjonale koordineringsprosjektet fortsetter når dagens prosjekt avsluttes 30. juni neste år.

- Langsiktig satsing gir de beste resultatene. Selv om det kan bli kjedelig å høre NANOMAT om ti år og lysten på å starte noe annet er stor, er det viktig å tenke langsiktig. Vi kan lære av Sveits og Nederland som er de fremste landene på eksperimentell fysikk i Europa. De har bygd seg opp ved å være langsiktige, sier Sudbø som vil videreføre samarbeidet og arbeidsdelingen.