Sintef Minalab mangler penger til å drifte og fornye forskningsinfrastrukturen sin. Her Lars Geir Whist Tvedt som sjekker at en aligner fungerer som den skal. (Bilde: Håkon Jacobsen)

SINTEF MINALAB

Her gjør de verdensledende forskning

Men Sintefs Minalab mangler penger for å beholde sitt teknologiske overtak.

Minalab

  • Var Norges mest avanserte bygg ved åpning.
  • Arbeidet med teknologien er svært følsomt og laboratoriene må ha høy renhetsgrad. Derfor kalles labbene for renrom.
  • Sintefs renrom er på 800 m2, UiOs er på 440 m2.
  • Renrommene er fordelt over to etasjer og utgjør kjernen av bygningen. Hver av disse etasjene er like høye som to vanlige etasjer. Dette for å få plass til tekniske innretninger for luftrensing og fuktighetskontroll.
  • Renrommene er bygget til klasse 1000. Det vil si at det ikke skal være mer enn 1000 støvpartikler per kubikkfot. Dette er blant de beste i verden. Der hvor det jobbes med silisiumskiver, som er spesielt følsomt, er luften filtrert ned til klasse 10.
  • Rundt kjernen ligger kontorer, laboratorier, kantine­ og andre tekniske installasjoner. Lokalene er til sammen på 5000 m2.
  • Labben har en «ISO 1401»-miljøsertifisering, noe veldig få norske forskningslaboratorier har.

Flere spinoffs

  • Flere av teknologiene utviklet av Sintef Minalab har blitt grunnlag for nye bedriftsetableringer:
  • Presens som utvikler trykksensorer for olje­industrien.
  • Gas Secure som jobber med verdens første trådløse gassdetektor for olje- og gassinstallasjoner.
  • Polight, verdensledende på autofokuslinser til mobilkameraer.
  • Optoscenser arbeider med mikro-optiske gassensore­r, som blant annet installert på Nydalen­ VGS for å opprettholde god luftkvalitet.

Guds-/Higgs-partikkel

  • Det var fysikeren Peter Higgs som i 1964 beskrev partikkelen som siden har båret hans navn. Det var en teoretisk beskrivels­e, hverken Higgs eller andre hadde den gang funnet partikkelen.
  • Higgs-partikkelen omtales ofte som gudspartikkelen, eller Guds partikkel. Betegnelsen stammer fra den populærvitenskapelige boken «The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?», som ble gitt ut i 1993. Forfatterne var fysikeren og nobelpris­vinneren Leon M. Lederman og forsknings­skribenten Dick Teresi.
  • Boken hadde opprinnelig en annen tittel, som nok i større grad beskrev forskernes frustrasjon over ikke å finne partikkelen: «The Goddamn Particle, If the Universe Is the Answer, What Is the Question?». Altså, den fordømte partikkelen.
  • Dette ble for sterk kost for forlaget, som nektet å bruke tittelen av frykt for å støte noen, og endret navnet. Dermed var guds­partikkelen født, 29 år etter at Higgs-partikkelen ble beskrevet.

De hjalp til med å oppdage Higgs-partikkelen, også omtalt som gudspartikkelen, og er i dag blant lederne innenfor mikro­optikk og strålingssensorer.

Nå trenger Sintef Minalab hjelp til å holde seg konkurransedyktig.

For ti år siden startet Forskningsrådet en tung satsing på nanoteknologi og avanserte materialer. Programmet Nanomat ble startet i 2002, blant annet som følge av et nasjonalt initiativ innenfor funksjonelle materialer.

Mikroteknologi ble inkludert noe senere. Programmet strakte seg over ti år og hadde et budsjett på om lag 750 millioner kroner. Målet var å heve den norske kompetansen på området.

Mikrosensorer: Dette er Norges ukjente milliardbutikk

Ny biosensor kan redde liv  

Den største satsingen

To år senere kunne daværende statssekretær Helle Hammer åpne Minalab, et moderne laboratorium for mikro­elektronikk lokalisert i Gaustadbekkdalen i Oslo.

Labben var Sintefs største satsing, og sammen med Forsknings­rådet brukte de omtrent en kvart milliard kroner på byg­ningen som både Sintef og Universitetet i Oslo skulle benytte­.

Nye åtte år går. I dag har Sintef Minalab definert sine nisjeområder og er i verdenstoppen. Likevel ser ikke frem­tiden lys ut.

Uten økonomisk støtte til fornying av teknologi­parken er det ikke sikkert at labben kan holde seg konkurransedyktig på verdensmarkedet.

AMATHOFOBI: Lars Breivik og Lars Geir Whist kontrollerer at det ikke er støvkorn på masken som skal brukes til å lage mønster på en skive. Håkon Jacobsen

Fokus på verdiskapning

Minalab startet med ett mål for øyet – å skape verdier for kundene.

De har sett bort ifra grunnleggende forskning og fokusert på anvendt forskning for industrien.

I labben har de både forsknings- og utviklingsutstyr, samt en liten produksjonslinje som muliggjør småskalaproduksjon.

– Det er viktig, for da kan vi gå hele veien fra en idé til et ferdig produkt, forteller Fabrice Lapique, forsknings­direktør i Sintef Minalab.

Småskalaproduksjonen er en nøkkelfaktor i Sintef Minalab­s suksesshistorie. Lapique forteller at laboratoriet er avhengig av produksjonsprosjektene for å ha nok grunnaktivitet og at produksjonen er den største bidrags­yteren til å dekke driftskostnadene av labben.

Les også: 

– Spikeren i kista for bioteknologimiljøet

Nanosølv skal ikke bli den nye asbesten  

Kommersielt pluss

– Det at vi holder på med begge deler, både utvikling og produksjon, er et kommersielt pluss. Dette gjør oss attraktive for industrien. Siden vi kan tilby «hele pakken», kommer industrien ofte tilbake hit med nye oppgaver, legger Lapique til.

Han forteller at Sintef Minalab har jobbet hardt for å finne en effektiv kombinasjon av forskning, utvikling og produksjon, men at de i dag har funnet en god balanse.

Som både utvikler og produsent brennes lyset i begge ender. Utstyret må både være robust nok til å tåle repeterende bevegelser i en produksjon, samtidig må det også være fleksibelt og sofistikert nok til å håndtere utviklingsarbeid.

– Å drive en lab som holder på med begge deler er krevende, både utstyrs- og planleggingsmessig. Det er en kjempe­utfordring å håndtere og vi har presset utstyret til det ytterste, sier Lapique.

– Utstyret nærmer seg nå ti år og begynner å bli ganske slitt, ting går oftere i stykker og trenger reparasjoner. Det fører til at driftskostnadene øker, og det hender at deler av aktiviteten i labben stopper opp, legger han til.

Årlig burde det ha blitt investert rundt ti millioner kroner til oppgraderinger og fornying av utstyrsparken for å sikre at labben holder seg på toppen.

Det har de ikke hatt mulighet til, siden de ikke kan ta disse kostnadene på drift. Men for å holde seg på verdenstoppen må man opp på dette nivået.

Les også:

Her ligger fremtidens antibiotika

Denne geléen skal lege dine sår  

PZT: Elektrisk karakterisering av tynnfilm-PZT, et piezoelektrisk materiale. Når man setter på en spenning, kan man få en membran eller en bjelke til å bevege seg. Håkon Jacobsen

Dyr infrastruktur

– En av våre største utfordringer er at infrastrukturen er dyr i drift. Mellom 70 og 80 prosent av driftskostnadene er uavhengig av aktivitetsnivået i labben, det utgjør i underkant av 15 millioner hvert år, forteller Lapique.

– Norsk Forskningsråd skal ha ros for å ha tatt risikoen ved å investere så mye penger i dette, sier han.

Tung norsk satsing

Det tiårige programmet Nanomat er avsluttet, men ble umiddelbart etterfulgt av Nano2021 som skal gå over nye ti år.

Det nye programmet har som mål å få til en tett kobling mellom forskningsmiljøene og industrien. Fokus ligger på kunnskapsbygging, bærekraftig verdiskapning og tekno­logiutvikling innenfor nano- og mikroteknologi.

Vidar Skagestad, koordinator i begge programmene, forteller at etableringen av Nanomat var en konsekvens av en internasjonal trend med større offentlig satsing på muliggjørende teknologier som blant annet nanoteknologi.

Det kom på et tidspunkt hvor det var viktig for Norge å satse på et område med muligheter for anvendelser inn mot en rekke samfunnsområder.

– Vi så en trend tidlig på 2000-tallet, og Forsknings­rådet satset tungt med Nanomat. I dag ser vi at det var en vellykket­ investering. Programmet har bidratt til å bygge en nasjonal kompetanse på teknologiområdet og denne ønsker vi å videreutvikle i Nano2021, også med tanke på økt konkurransekraft og verdiskapning i nærings­livet, sier Skagestad.

– Sintef Minalab mottok finansiell støtte fra Nanomat, det vil de også fra det nye programmet, påpeker Skagestad.

Les også:

Slik ser usynlig glass ut

Verdens sterkeste magnet er norsk  

Utlyser 300 millioner

Forskningsrådets avdeling for forskningsinfrastruktur har i disse dager en utlysning med økonomisk ramme på 300 millioner kroner, med søknadsfrist 17. oktober.

– Dette er en utlysning som henvender seg til nors­ke forskningsinstitusjoner. Søknadene vil bli evaluert på grunnlag av faglige kriterier av internasjonale fag­eksperter, og Forskningsrådets administrasjon vil vurdere prosjektene i forhold til nasjonale forskningsprioriteringer. De beste prosjektene vil motta støtte. Sintefs Minalab er selvsagt­ velkommen til å søke, men nå før søknads­vurderingen er gjennomført, kan jeg ikke si noe om hvorvidt en slik søknad vil nå opp, opplyser avdelingsdirektør Asbjørn Mo.

Utlysningen gjelder for all norsk forskningsinfrastruktur, hvor det i dag er store behov.

Da Forskningsrådet utlyste 500 millioner i 2010, mottok de drøyt 150 søknader med et samlet søkt beløp på cirka 4,3 milliarder kroner.

– Dessverre er behovet i Norge vesentlig større enn det vi mottar gjennom statsbudsjettet, vi kan dessverre ikke støtte alle, sier Mo.

Utstyret hos Minalab begynner å bli slitent. Friske penger trengs for å vedlikeholde og fornye. Håkon Jacobsen

Silisiumteknologi

Alt Sintef Minalab utvikler, starter med en enkel silisiumskive, de bruker kun denne typen substratmateriale for å sikre høy renhetsgrad og for å unngå forurensning fra and­re materialer.

Silisium er et halvledende materiale som passer ypperlig til dette bruket da det er utrolig sterkt og elastisk. Om man bøyer en slik skive, vil den automatisk sprette tilbake til sin opprinnelige form. I tillegg er silisiumskiver relativt lette å bearbeide og strukturere.

Ved å legge til komponenter, lage strukturer og mønstre, gjør de skivene om til forskjellige typer mikrosensorer som kan måle trykk, vibrasjon, akselerasjon, gass eller partikler.

– Et eksempel på et av våre produkter som er i bruk i dag, er en sensor som sitter i mange av Tomras pante­automater. Den brikken sorterer de forskjellige materialene fra hverandre, forteller Lapique.

Sintef Minalab utvikler og produserer bare sensorene, ikke systemene rundt.

Den tidligere nevnte småskalaproduksjonen håndterer små serier på mellom 20 og 200 silisiumskiver. Om labben bare brukes til produksjon, har den en årlig kapasitet på cirka 10 000 skiver.

Likevel kan de ikke konkurrere med de større labbene som fokuserer på større produksjon til lavere kostnader. Sintef Minalab har funnet sin egen nisje: småskalaproduksjon av avanserte sensorer som er vanskelig å produsere og av høy kvalitet.

Flere av Sintef Minalabs produkter er eller har vært med på å sette sitt spor i forskningsverdenen.

– Vi leverte partikkelsensorer som var installert i CERN-anlegget da de oppdaget Higgs-partikkelen, forteller­ Lapique­.

Les også: – Den største partikkeloppdagelsen siden elektronet

Høy sensorkvalitet

Utenom å ha en rolle i oppdagelsen av gudspartikkelen, bidrar labben også til romforskningen.

De har levert flere typer sensorer til romfartøy som skal hjelpe til å kartlegge stråling og partikler i verdensrommet.

En type trykksensor, kommersialisert av Memscap AS, som blant annet blir brukt av roveren Curiosity på Mars, blir også produsert i laboratoriet i Gaustadbekkdalen.

– Det forteller litt om kvaliteten vi leverer, sier Lapique.

Les også:

NASA lærer av norsk oljeindustri

Norsk teknologi på Mars

Curiosity-teknologi ble testet på Svalbard

–  Det går faktisk an å produsere utstyr i Norge