Forskning på ørsmå ting

EN NY TEKNOLOGISK

revolusjon står på trappene. Over hele verden satses det nå milliarder av dollar for å forske frem nye muligheter gjennom nanoteknologi. Hvordan kan vi i Norge utnytte den kommende utviklingen til å skape fornyelse i norsk industri? Hvordan kan vi forhindre at norske bedrifter i økende grad flytter sin produksjon til utlandet?

Nordmenn har klart å skape nye markeder ved å forlate tradisjonelle veier og tenke i nye baner. I 1903 fant Sam Eyde og Kristian Birkeland nøkkelen til fremstillingen av kunstgjødsel, og la grunnlag for det som i dag er Norsk Hydro. Før deres teknologi kom, ble den beste gjødselen laget av guano - fugleskitt - fra Sør-Amerika, men tilførselen var for liten. Siden oppstarten har Norsk Hydro bare fortsatt å innovere - men hvem har hørt hvordan det gikk med de søramerikanske guano-innsamlerne?

Den industrielle utviklingen går i sprang, og sprangene skjer når nye teknologier gir dramatisk nye muligheter innenfor et stort område. Med inntoget av nanoteknologien står vi foran et slikt sprang. Vi vet at teknologien vil få store konsekvenser for tradisjonell industri, og vi vet at det er bare én god måte å dra nytte av den på: ved å være med og utvikle den innenfor de områdene vi kan mest om.

Men hva er egentlig nanoteknologi? Kort fortalt handler den om å utvikle teknikker for å styre naturens minste byggeklosser, nemlig atomer og molekyler. Dette er teknologi på bitteliten skala: En nanometer er en milliarddels meter, eller ti ganger større enn et enkelt atom. Ved å sette sammen atomer på andre måter enn naturen selv gjør det, kan forskere lage nye materialer som har helt nye, skreddersydde egenskaper.

NOEN EKSEMPLER

på slike materialer finnes allerede i dag. Ved å smøre et lag av «nanopartikler» på en glassoverflate, kan man for eksempel lage «selvvaskende vinduer». Men nanoteknologi kan også brukes i nye materialer for mer effektiv datalagring og mye raskere behandling av informasjon i IT-industrien, og bidra til å erstatte silisium. Til nå har nanoforskningen over hele verden hatt størst betydning innen materialvitenskap og elektronikk. Men atomer og molekyler er byggesteinene i all materie, også levende organismer, så teknologien vil bli viktig for praktisk talt alle områder. Mulige anvendelser spenner fra materialer som reduserer utslipp av karbondioksyd fra gasskraftverk, til bittesmå sensorer som kan gå inn i blodbanen og søke etter kreftceller og uskadeliggjøre dem. På grunn av det nærmest ubegrensede anvendelsesområdet, vil denne teknologien føre til langt større endringer enn de som data-alderen skapte.

Så hvordan skal Norge posisjonere seg i forhold til denne nye teknologien? Svaret må være at norsk forskning og industri må finne områder hvor vi kan bli blant de fremste internasjonalt. For eksempel kan nanoteknologi være med på å gjøre hydrogensamfunnet mulig - et samfunn der hydrogen fra vanlig vann vil kunne erstatte tradisjonelle brennstoffer. I Norge er vi allerede sterke på energiteknologi og hydrogenteknologi. Dette gir oss gode muligheter til å videreutvikle materialer til hydrogenlagring, til brenselceller, bruk av solenergi eller til gasskraftverk med mindre forurensning. Andre nisjemarkeder kan være utvikling av overflatebelegg som motvirker algevekst på mærer i fiskeoppdrett, og groingshindrende belegg for skip som vil gi mye mindre forbruk av drivstoff.

GJENNOM DET

6. rammeprogram satser EU på å omskape europeisk produksjonsindustri. I stedet for å være råvarebasert skal den bygge på kunnskap og miljømessig bærekraftige prinsipper. Norge deltar i dette rammeprogrammet, og vi har samme mål for vår industri. Dette må skje ved å endre fremfor å legge ned eksisterende virksomhet. Tenk om vi for eksempel kunne satse på å finne nye og mer effektive måter å sveise svartstål på i skipsveft og mekanisk industri her i Norge? I dag forsvinner denne sveisingen til såkalte lavkostland, i neste omgang kan ingeniørene forsvinne og til slutt hele bedriften. Norsk verftsindustri ville få en skikkelig oppsving hvis vi kunne utvikle ny sveiseteknologi basert på materialteknologi og nanoteknologi, kombinert med våre gode kunnskaper innen automatisering og kvalitetssikring.

Norges forskningsråd har ambisjoner om at Norge skal bli blant de fremste innenfor utvalgte områder av nanoteknologien, deriblant energiteknologi. Forskningsrådet har derfor opprettet programmet NANOMAT, som er rettet mot nanoteknologi og nye materialer, og støtter forskningsprosjekter med minst 55 millioner kroner per år i perioden 2003-2006. På grunn av den fragmenterte industristrukturen i Norge trengs det betydelige investeringer fra det offentlige for at vi skal lære oss å bruke nanoteknologien innen fokuserte områder. Men gode investeringer vil gi en sterk grunnleggende kompetanse. På denne måten vil vi om 10 år kunne ha en ny type industri i Norge, som fremstiller helt nye typer materialer.

I DAG SKJER

mye av nano- og materialforskningen ved Universitetet i Oslo, NTNU, SINTEF og Institutt for energiteknikk. Et spennende prosjekt ble for kort tiden igangsatt på Kjeller, da bedriften n-TEC etablerte Nordens første forsøksanlegg på såkalte karbon-nanorør. Nanorør er lange, sylinderformede rør satt sammen av karbonatomer, og det går femti tusen av dem på en hårsbredd. De er ekstremt lette og ekstremt sterke samtidig, noe som gir eventyrlige anvendelsesmuligheter. Foreløpig koster nanorør 200-300 dollar pr. gram, men n-TEC forsker på hvordan de kan avansere fra småskala- til storskalaproduksjon og gjøre produksjon av materialet lønnsomt.

Og anvendelsene ligger bare og venter: En ny type batterier, basert på nanorør og med metanol som drivstoff, forventes å komme på markedet i 2004. Disse skal kunne gi konstant bruk av mobiltelefoner i én måned eller bærbare PCer i flere dager. I bilindustrien bør nanorør kunne redusere vekten på en bil med mer enn 40 prosent, og dermed føre til store besparelser i drivstoff.

Men som med all ny teknologi, er det viktig også å tenke på mulige samfunns- eller miljømessige konsekvenser. For eksempel undersøker forskere hvordan nanomaterialer kan vekselvirke med materialer i naturen. I Norge vil Forskningsrådet bidra til at nanoforskningen foregår i samsvar med forsvarlige etiske retningslinjer, og til å styrke kunnskapen om miljømessige konsekvenser. Samtidig er vi opptatt av at det oppstår en informert samfunnsdebatt parallelt med den tekniske utviklingen.

Her er det mange utfordringer: strategisk investering, grundige miljøstudier, god publikumsinformasjon. Men gevinsten er stor - og hvis vi spiller dette spillet bra, legger vi en betydelig grunnstein til fremtidig sysselsetting og livskvalitet i dette landet.