Partnerskab skal få nye materialer hurtigt i arbejde

Partnerskab skal få nye materialer hurtigt i arbejde

Antibakterielt dørhåndtag, hvor mikrostrukturer i overfladen via kapilærkræfter kan optage fugt fra atmosfæren eller en hånd. Når det sker, vil pH stige og metallet afgive ikke-allergifremmende ioner, hvilket dræber bakterierne. Overfladens nanostruktur har samtidig samme funktion som et galvanisk element. (SEM-foto: Nicole Ciacotich)

Et nyt projekt vil skabe materialeløsninger i forskernes computere og følge dem helt til produkterne bliver skabt – for eksempel et bakterieafvisende dørhåndtag.

Bakteriefyldte dørhåndtag, overflader, der korroderer, og bolte, der knækker – de fleste konstruktioner er afhængige af, at materialerne lever op til forventningerne.

Derfor er industrien altid på jagt efter alternativer – og nogle kan lige­frem gå hen og ændre vores samfund. Tænk bare på, hvad udviklingen af aluminium i 1800-tallet og plast i 1900-tallet har skabt basis for af moderne letvægtsflyvemaskiner.

Med et nyt såkaldt samfundspartnerskab vil en række virksomheder, forskningsinstitutioner og GTS-­institutter løse danske industrivirksomheders meget konkrete materialeproblemer. Kernen i udviklingen bliver computermodellering af materialerne i modsætning til en traditionel trial and error-tilgang, som ellers har været fremherskende.

Partnerskabet har fået navnet Fast-Track – som i en overhalingsbane for innovation – forklarer projektleder Kasper T. Therkildsen fra Siemens Danmark:

»Vi har lavet et projekt, som tager udgangspunkt i industriens problemer – det gælder om at sætte de rigtige mennesker sammen på tværs af forskning, GTS og virksomheder,« siger han.

»Det gælder især om reaktionstiden, fra en virksomhed får et problem, f.eks. med et kendt materiale, eller behovet for et nyt. Hvorfor går noget i stykker, og hvordan kan vi hurtigt finde en løsning?« siger han og peger på sin egen virksomhed, der har en meget stor aktie i udbygningen med havvindmøller. Her ville det for eksempel være særdeles interessant at få bragt yderligere højteknologiske materialeløsninger i spil.

Overfladehærdning af titanium. Med et indgående kendskab til termodynamiske processer har forskerne på DTU været i stand til at øge hårdheden i overfladen af en titaniumlegering fra 300 HV til ca. 2.500 HV (HV er enheden for Vickers-hårdhed, der måles ved at trykke en diamant-pyramide ind i overfladen). Emnet er på billedet forstørret 80 gange.

Virksomheder – ikke tidsskrifter

På DTU har Marcel Somers, der er professor og sektionsleder i materiale- og overfladeteknologi, en ingeniørmæssig og ‘holistisk’ tilgang til materialeforskning og -udvikling:

»Målet skal være at finde en løsning, som virker, og som kan implementeres. Det er ikke nok, at det kan offentliggøres i et videnskabeligt magasin, og at det så er op til andre at finde en anvendelse,« siger han.

Det betyder konkret, at udviklingen strækker sig fra design, syntese, karakterisering, processering, opskalering, tests, dokumentation, certificering og implementering ude i virksomhederne.

Læs også: Amerikanske forskere vil skabe materialernes genom

Det danske projekt ligger tæt op ad den måde, som amerikanerne arbejder på i ‘The Materials Genome Initiative’. Her har Obama-­administrationen over de seneste fem år investeret næsten to milliarder kroner i supercomputere og nye metoder til udvikling af materialer.

Men det skræmmer ikke Marcel Somers, for selvom amerikanerne måske har flere muskler, har man på DTU stor erfaring med metoden:

»Fire masterstuderende fra uddannelsen for materiale- og procesteknologi fik for nylig tilbudt et praktikophold hos Lockheed Martin i Texas. Det viser, at de arbejdsmetoder, som gennemsyrer uddannelsen, anses for relevante i USA, så vi er helt på omgangshøjde,« siger han.

Materialer skal drille bakterier

En af dem, som længe har brugt modeltilgangen til materialeudvikling, er professor Per Møller, der ligeledes er professor i materiale- og overfladeteknologi på DTU. Han har blandt andet, i samarbejde med Panum og Rigshospitalet, arbejdet med udvikling af en ny antibakteriel coating til dørhåndtag på hospitaler:

»Øvelsen går ud på at sætte en deadline og samle de rigtige mennesker. Så sætter vi os ned og undersøger, hvordan vi kan drille bakterier mest mulig. Jeg går så hjem og designer en overflade, der doserer en bestemt type metalioner i en passende mængde,« forklarer han og tilføjer, at sådan et materiale også skal se hygiejnisk ud og være holdbart – ikke umiddelbart en nem opgave:

»Men vi er heldigvis et lille land, hvor vi er gode til at tale med hinanden og rykke hurtigt,« siger han.

Innovationsfonden har investeret 35 mio. kroner i Fast-Track-projektet, som skal løbe over de næste tre et halvt år. Foruden Siemens Wind Power og DTU deltager Terma, Hempel, Elplatek, Force, TI og AAU i partnerskabet.

Kasper Therkildsen understreger, at alle virksomheder med et materialeproblem kan henvende sig og få hjælp.

Kommentarer (0)