Lette materialer med mange huller er ofte at foretrække, hvis man ellers kan bevare den mekaniske styrke af konstruktionen. Hvordan hullerne skal se ud, og hvor de skal placeres, er professor Ole Sigmund fra DTU verdensmester i at finde ud af.

Derfor modtager han i dag Danmarks største forskerpris, Villum Kann Rasmussens Årslegat til Teknik og Naturvidenskabelig Forskning på 2,5 millioner kroner, for ’fremragende og innovative forskning inden for topologioptimering’.

Topologioptimering er en matematisk metode til at designe mekaniske konstruktioner med mindst muligt materialeforbrug. Den blev i 1988 blev udviklet af professor Martin P. Bendsøe, der i dag er dekan på DTU, i samarbejde med Noboru Kikuchi fra University of Michigan i USA.

Metoden er bl.a. blevet brugt af Airbus til at designe flyvinger og af Audi til et nyt baghjulsophæng. Det er dog ikke kun mekaniske egenskaber, man kan optimere med denne metode. I samarbejde med andre forskere på DTU har Ole Sigmund siden midten af 1990’erne også vist, at metoden er anvendelig, når man skal optimere bølgeudbredelse inden for akustik, antenner og optik. Derved er bl.a. fremkommet nye design inden for mikroantenner og optiske fibre.

Nye katalysatorer skal matche Solens spektrum
Senest er Ole Sigmund gået sammen med Jens Kehlet Nørskov i det nye center Catalysis for Sustainable Energy (CASE) til at finde optimale overflader for katalysatorer – CASE modtog for et år siden en af de største offentlige forskningsbevillinger nogen sinde på 120 mio. kr. over fem år for at forske i materialer, der kan omdanne sol og vind til brændstoffer.

”I CASE er man bl.a. på jagt efter en atomar opbygning, der giver et båndgap, der kommer tæt på Solens spektrum, og her tror vi på, at topologioptimering kan være en genvej,” siger Ole Sigmund.

Et andet område, som Ole Sigmund vil tage fat på, er optimering af topologioptimering.

”Til mindre opgaver er metoden fuldt anvendelig i praksis. Men skal man lave en fuld beregning på en hel bilramme, tager det en hel dag på en supercomputer. Og skal man igennem flere hundrede iterationer for at komme frem til den endelige løsning, så er metoden ikke effektiv nok. Jeg vil gerne se, om vi ikke kan komme ned på 5-10 iterationer,” siger Ole Sigmund.

Når han tror, det er muligt, er det fordi, topologioptimering med sine 20 år på bagen nu er en moden proces, hvor der er et stort erfaringsmateriale.

”Der er vel omkring et par hundrede forskere og ingeniører, som arbejder med den, så der er opstået forskellige skoler inden for området,” siger Ole Sigmund. Det er bl.a. ved at se nærmere på disse forskellige tilgange, at han håber at kunne veje til at optimere processen.

Anvendelsen af grafiske processor (GPU) er også en måde til at mindske beregningstiden op til 40 gange og et område, som Ole Sigmund vil se nærmere på: ”Men det kræver en tillempning af metoden at udnytte disse processorer,” siger han.

Buffer i økonomien på arbejde og hjemme
Ole Sigmund er ikke uvant med at modtage hæderspriser. Han har bl.a. tidligere modtaget Statoilprisen og Grundfosprisen, European Young Investigators Award og senest Videnskabsministeriets EliteForskpris i 2008. Han er uddannet som civilingeniør og ph.d. fra DTU i henholdsvis 1991 og 1995, hvor han også siden 1995 har været ansat som adjunkt, lektor og professor fra 2001.

De to millioner kroner han frit kan anvende til forskning, vil Ole Sigmund holde som en buffer, der bl.a. kan bruges til at købe hardware i form af GPU’er, ansætte forskere i kortere tid og gøre det muligt at deltage i konferencer inden for nye områder.

Den personlige hædersgave bliver ligeledes en buffer i privatøkonomien. ”Det skal nok anvendes til personlig luksus under en eller anden form,” siger han - og tilføjer: ”Skal den gamle Volvo skiftes ud eller skal køkkenplanerne gennemføres, så får pengene dog nok hurtigt ben at gå på”.