SVENSKA FORSKNINGEN

Svenska supermikroskopet skapar nya affärer – ”Företagen förstår inte möjligheterna”

Tetra Pak är här, Alfa Laval likaså. Ändå har den världsunika forskningsresursen MAX IV svårt att nå ut till företagen. "Det är oerhört imponerande att det finns en anläggning som MAX IV här i Sverige", säger Niklas Mårtensson som testat mikroskopet med sitt bolag Aligned Bio, till TN.

De som passerar Lund norrut längs E22 hinner knappt se den stora, runda silverfärgade byggnaden, 528 meter i omkrets, som vilar bland låga kullar strax utanför staden. Den gör inte mycket väsen av sig utom för de mest insatta, de som vet att här ligger MAX IV, en av världens absolut kraftfullaste materialforskningsanläggningar; en världsledande synkrotonljusanläggning byggd på innovation som gjorts i Sverige.

MAX står för Mictrotron Accelerator för X-rays, den romerska siffran visar att det är fjärde generationens anläggning sedan starten i slutet av 1980-talet, men är också en referens till att anläggningen är byggd efter nya principer – den fjärde generationens teknologi för att generera röntgenljus.

Ett ytterst avancerat mikroskop

MAX IV är i princip ett ytterst avancerat mikroskop. I någon av de två så kallade lagringsringarna – den längsta sträcker sig i en cirkel genom hela byggnaden – kretsar elektroner nära ljusets hastighet. Magneter böjer deras bana vilket får dem att ge ifrån sig ljus med hög energi; synkrotronljus. Röntgenstrålningen från MAX IV:s acceleratorer har högre briljans än i någon tidigare forskningsanläggning, vilket betyder att de har ett starkare, mer fokuserat ljus. Röntgenljuset leds sedan genom strålrör till experimentstationer och används för att analysera material på en mängd områden.

– Vi kan studera material och processer ner på atom- och molekylnivå, erfarenheter och kunskaper som är svåra eller omöjliga att få med vanliga laboratoriemetoder, säger Olof Karis, direktör för MAX IV.

I världen finns ett fåtal liknande anläggningar, men få av dem har kommit upp i nivå med MAX IV. I takt med de investeringar som nu görs, bland annat i ytterligare strålrör blir Lund åter det främsta synkrotonlabbet i världen. Därmed får allt fler svenska branscher möjlighet att använda resurserna till produktutveckling, från läkemedel, biotech och pappersindustrin till livsmedel, metall, energi och batterier.

– Läkemedelsindustrin är återkommande användare. Varje år bestämmer läkemedelsföretag hundratals molekylstrukturer som ger nya läkemedel. Synkrotronljus har blivit den viktigaste metoden för att få tillräckligt snabbt svar för att kunna svara mot företagens behov. Vi är en verksamhet som motsvarar stora kommersiella värden, säger Olof Karis.

Tetra Pak utvecklar nya förpackningar här

Andra företag som bokar in sig på MAX IV är bland andra Tetra Pak som med hjälp av labbet utvecklar nya fiberbaserade, hållbara förpackningar vilka i sin tur minskar behovet av plast. Liknande forskning har flera av de stora svenska skogsföretagen genomfört genom att studera träfiber och material som utvecklats av träfiber på nanonivå, allt för att kunna ta fram nya biobaserade material som även de kan ersätta plast som råvara.

Gemensamt för de företag som vänder sig till MAX IV är behovet att studera materialstrukturer, ytor, nanomaterial, biomolekyler och kemiska processer i detalj.

– Vi får en helt ny förståelse för hur olika material beter sig. Vi är bland annat intresserade av att kunna studera ytkemi där vi kan se hur enskilda kemiska reaktioner beter sig under olika förutsättningar, säger Magnus Fredriksson, Program Manager på Alfa Laval.

Företaget forskar kontinuerligt på MAX IV, bland annat för att uppnå förbättringar i processerna för att sammanfoga rostfritt stål.

– I labbet har vi kunnat kartlägga den några nanometertunna ytoxiden på rostfritt stål och förstått hur vi ska förbättra materialets prestanda i olika miljöer. Att förstå vad som fungerar och vad som inte fungerar hjälper oss att göra processförbättringar i vår produktframtagning. Tack vare MAX IV har vi nu nycklarna till hur vi ska tillverka våra rostfria värmeväxlare, säger Magnus Fredriksson.

Samarbete näringsliv-forskarvärld

Forskningen i synkrotonljusanläggning bygger på ett samarbete mellan akademi, forskare och företag. Förslag på olika experiment kommer in från företag och forskare i hela världen och utvärderas av en panel innan det blir grönt ljus.

Kön för att få plats är lång. I dagsläget finns 2 200 användare registrerade. Intresset beror på de helt unika möjligheter som finns här men också på den generösa prislistan för att hyra in sig i labbet: Under 10 000 kronor per timme för att genomföra ett experiment där man vill skydda resultaten och eventuella immateriella rättigheter.

– De flesta industriprojekt genomförs dock i samarbete med akademiska användare. Då kostar inte experimenten något alls, men företag har inte samma möjlighet att skydda eventuella resultat. Samverkansforskning är en svensk tradition som vi vill hålla levande, och gör att vi slår hål på en del av de myter som talar om höga kostnader och komplicerade processer, säger Olof Karis.

Startupen upptäcker sjukdomar snabbare

Aligned Bio, en spin-off från Lunds universitet, är ett av de mindre företag som använder forskningsresurserna på MAX IV, bland annat genom att studera hur olika kemiska strukturer ser ut.

– Vi utvecklar en ny generation nanotrådsbaserade biosensorsplattformar. De är extremt känsliga och kan upptäcka enskilda biomolekyler. Ytterligare ett arbetsområde är utvecklingen av nanotrådssensorn så att den kan använda befintlig kemi för DNA-sekvensering. Det kan ge möjlighet att sekvensera upp till tio gånger längre än vad så kallad SEB-kemi klarar idag, säger Niklas Mårtensson som var med och grundade företaget för sju år sedan.

Forskningsresultaten gör att företaget nu utvecklat en teknik som kan upptäcka sjukdomar på molekylnivå innan några symptom har uppstått. Nanotrådarna, som är osynliga för ögat, reagerar direkt när till exempel en virus- eller cancermolekyl fastnar och slår då larm.

– Vi får fram snabbare och mer precisa testsvar och kan över huvud taget göra avancerade analyser betydligt billigare än tidigare, säger Niklas Mårtensson.

För Aligned Bio var det ett strategiskt beslut att stanna i Lund i närheten av MAX IV. Nu kan företaget kommersialisera de resultat som samarbetet gett.

Det är också en av de bärande tankarna bakom synkrotonlabbet. I samarbete med forskare kan företagen testa idéer utan att behöva lita till egna stora investeringar, allt för att öka innovationskraften och möjligheten till en produktutveckling i framkant.

– Vi vill utveckla tjänster och produkter tillsammans med företagen. De mätningar och experiment som vi gör kan både förbättra redan befintliga produkter och skapa helt nya innovationer som ökar företagens konkurrenskraft internationellt, säger Olof Karis.

Svårt att nå ut till företagen

Att Sverige förfogar över en världsledande forskningsresurs är inte känt överallt inom det svenska näringslivet.

– Jag skulle säga att flertalet tekniska företag här i Sverige inte riktigt förstått vilka möjligheter vi erbjuder dem, säger Olof Karis.

Till viss del beror det på att forskningsresultat som har lett fram till nya eller utvecklade produkter, bär företagens namn. Att MAX IV varit delaktig är inte en information som syns i produkten.

En annan anledning är att det inte enbart sker öppen akademisk och samverkansforskning i labbet utan företag kan även utnyttja så kallad “proprietary access”. Då betalar de för den tid de använder och forskningsresultaten kan förbli konfidentiella. För bolag som arbetar med patent, produkthemligheter eller konkurrenskänslig teknik är det avgörande.

Sammantaget gör det att en svensk forskningsplattform i absolut världsklass fortsatt flyger under radarn inom stora delar av näringslivet.

Positiv avkastning för industrijätten

Nu har dock arbetet på att synliggöra de möjligheter som MAX IV representerar för företagen intensifierats. Till viss del handlar det om öppenhet.

– Det viktiga är att kliva innanför tröskeln och se vad vi kan erbjuda, förklarar Olof Karis. Det gäller också att visa de tydliga kommersiella resultat som experiment och forskning kan ge.

– Allt det vi har gjort inom ramen för samarbetet med MAX IV har gett en positiv avkastning, säger Magnus Fredriksson på Alfa Laval.

I dagsläget står den betalande forskningen, alltså företagen, för bara några procent av den totala experimenttiden och samverkansforskningen där företag och akademi arbetar tillsammans för ytterligare 10-15 procent. Resten är uteslutande akademisk forskning.

– Vi har skapat en referensgrupp med industriföretag som finns här för att sprida kunskap och budskapet om vad vi kan, vilka resurser vi har, säger Olof Karis och menar att det handlar om att ställa frågan: Vad behöver industrin?

Underförstått är att den behöver de fysikaliska mätningar, den forskning som kan genomföras på plats utanför Lund och som kan accelerera utvecklingen av framtidens produkter. Att inte göra det är att säga nej till ökad konkurrenskraft, till nya samarbeten, produkter, marknader och patent.

– Då går Kina och andra högteknologiska länder om oss, säger Olof Karis.

Niklas Mårtensson tillhör dem som tagit del av resurserna och sett det egna företaget Aligned Bio växa.

– Att näringslivet och forskningen kan mötas på det här sättet och tillsammans gå från idé till färdiga produkter hoppas jag kan utvecklas än mer. Därför är det oerhört imponerande att det finns en anläggning som MAX IV här i Sverige, säger han.