”Nanoteknologin ger verktyg för hållbar utveckling”

Nanoteknologin kommer att vara en revolutionerande drivkraft.

Den är grunden till en hållbar utveckling.

Den hjälper oss att ställa om materialutvecklingen.

Nästa stora industriella revolution kommer från nanoteknologin–

–inte från robotar. Det menar Maria Strømme–

–professor i nanoteknologi vid Uppsala universitet.

Jag är på Ångströmlaboratoriet i Uppsala för att träffa henne.

Nanoteknologi, att gå ner på atomnivå i tillvaron–

–och göra om material så att det får den egenskapen som vi vill att det ska ha.

Det låter som science fiction för de flesta.

Men det finns redan runt omkring oss.

Vi skulle nog inte klara oss många sekunder utan nanoteknologi.

Den viktigaste nanoteknologiska komponenten är transistorn.

Den som gör att vi har mobiltelefoner, datorer etc.

Det är väldigt mycket nanoteknologi i läkemedel.

I många cancerläkemedel till exempel.

Stålindustrin använder nanoteknologi för att göra smarta skikt med olika egenskaper.

Det kan vara skikt med specifik styrka eller som inte växelverkar med vatten–

–så att det blir rostfritt.

Nano är i grund och botten ett mått.

Ett begrepp för pytte pytteliten.

Ja. En nanometer är en miljarddels meter.

Vad är nanoteknologi?

Det är en verktygslåda som man använder för att manipulera material–

–på nanonivå för att det ska få den egenskap som man vill att det ska ha–

–på en vardaglig längdskala.

Det kan handla om hur materialet ska växelverka med kroppen–

–hur det ska leda ström, hur det ska bete sig i närheten av bakterier till exempel.

Varför är du så intresserad av det pyttelilla?

Jag, såsom mina kollegor, insåg ganska tidigt att det är på den lila längdskalan–

–som alla egenskaper i vår vardag bestäms.

När vi börjar förstå varför material har vissa egenskaper–

–och kan påverka hur material beter sig får vi ett enormt kraftfullt verktyg.

Det påverkar hela vår vardag, vår industri, vårt liv.

Mycket som kallas nanoteknologi är kanske inte nanoteknologi.

Det finns bilvax som heter nåt med nano. Det pratas om det inom hudvården–

–i solkrämer...

Det har varit ett hajpat begrepp under olika perioder.

Finns det sånt som kallas för nanoteknologi fast det inte är det?

Det är lite svårt att dra en specifik gräns.

Alla molekyler är på nanonivå.

Det är inte riktigt rättvist att säga att allt är nanoteknologi.

Bilvax skulle jag nog inte kalla för nanoteknologi.

Vissa solkrämer, ja. Där beror funktionen på vissa nanoegenskaper.

Vissa solkrämer är nanoprodukter.

En ekonomisk effekt gällande nanoteknik–

–är att det blir billigare att producera saker generellt.

–Hur går det ihop? –En orsak till...

...att vi tror att nanoteknologin gör tillverkningen billigare–

–är att den öppnar upp för smarta sätt att bygga via 3D-printning–

–eller additiv tillverkning. Då behövs mindre material än i dag.

Det behövs då mindre arbetskraft eftersom skrivare kommer att bygga–

–hus, läkemedel, solceller och elektronik.

Kan man då bestämma atom för atom–

–och sätta ihop material på den nivån och sen skriva ut det?

Inte riktigt atom för atom. Lite större.

Men i princip molekyl för molekyl vid tillverkning av läkemedel.

När det handlar om hus är det större enheter åt gången.

För att utveckla material till smarta hus som går att skriva ut med 3D–

–används nanoteknologi.

I dag försöker man hitta material som inte släpper in så mycket värme–

–så att man slipper använda luftkonditionering.

Då används nanoteknologi för att designa det material–

–som används i utskrivningsprocessen.

När sen huset skrivs ut är det inte så mycket som är nano.

Det ligger i materialutvecklingen.

Jag har hört dig tala vid ett par tillfällen–

–och du tror att det här är nästa stora industriella revolution–

–nanoteknologi i nån form.

När det skrivs om industriella revolutioner i affärspressen brukar man syfta på–

–artificiell intelligens. Robotarna kommer, tar våra jobb och förändrar världen.

Men du menar att den digitala revolutionen är i sin slutfas.

Den stora omvandlingen kommer från just nanoteknologi. Hur tänker du?

Robotisering, automatisering och AI–

–är de sista frukterna vi skördar från informationsteknologirevolutionen.

Det är mycket kvar att hämta. Men tittar vi historiskt–

–är det kanske 30-40 år av rejäl utveckling innan det börjar plana ut.

När jag säger att nanoteknologin kommer att driva nästa revolution–

–baseras det på följande: Det är material i allting runt om oss.

I våra kroppar, mediciner, bilar, kläder... Allt är gjort av material.

Hittills i historien har vi varit utelämnade till de egenskaper–

–som naturen ger materialen. Det gör att material skördas från gruvor.

Material som håller på att ta slut.

Vi utarmar jorden på coola material för att driva teknologisk utveckling.

Men nanoteknologin kan vi ge förnyelsebara material helt nya egenskaper.

Det innebär att våra barn och barnbarn också kan göra coola teknologiutvecklingar–

–när kobolt och sällsynta jordartsmetaller till mobiler och batterier har tagit slut.

Att nanoteknologin blir en revolutionerande drivkraft är jag övertygad om.

Den behövs för den är grunden till en hållbar utveckling.

Den hjälper till att ställa om materialutvecklingen.

Istället för att utvinna material kan vi bygga nya material.

Vi kan bygga det från sånt som kan växa.

Träd som har en livscykel på runt 100 år.

Egentligen är olja ett förnyelsebart material men det har en så lång cykel.

Men om vi kan använda biomassa som grund för ny elektronik–

–nya förpackningar och batterier har vi skapat en teknologiplattform–

–som gör det möjligt att fortsätta göra nya coola uppfinningar.

Det går inte fortsätta som vi gör idag eftersom vi då gör slut på viktigt material.

–Skulle batterier kunna växa på träd? –Absolut.

Eller batterimaterial skulle kunna vara träd.

Och träd har vi mycket av i Sverige.

Hållbarhetsaspekten... Du lyfter fram att nanoteknologi i sig själv–

–eftersom material kan byggas om och ges de egenskaper vi vill att det ska ha–

–har en stor hållbarhetsimplikation.

Vad kan man se för hållbarhetsområden där nanoteknologin gör skillnad–

–eller kommer att göra skillnad?

Förpackningar är ett exempel.

I dag görs många förpackningar av oljebaserad plast.

Där finns redan i dag en teknologi för att göra plastliknande material–

–som har samma egenskaper som plast men är baserat på skogsråvara.

Processerna har ännu inte skalats upp industriellt.

Men det jobbar svenska skogsbolag med.

Snart kommer vi att se plast baserad på cellulosa. Det är inte bara...

Det är fortfarande cellulosa, men fungerar som plast.

Ja. Man har manipulerat cellulosafibern på nanonivå–

–och gett dem plastliknande egenskaper.

Det är genomskinligt och har rätt transportegenskaper för syre och fukt.

Det som är bra är inte bara att det tas från skog istället för från olja.

En annan god faktor är att det blir bionedbrytbart.

Kommer det ut i haven finns det inte där i tiotusentals år–

–som mycket av dagens plaster gör.

Det öppnas även upp andra möjligheter.

När processen utvecklas kan den här typen av plaster få nya egenskaper.

De kan till exempel göras antibakteriella utan att använda antibiotika.

Det gör att mat blir mer hållbar.

Man kan också göra batterier av cellulosa.

Då kan man integrera batterier i förpackningar.

Ett batteri kan till exempel driva en sensor som känner av om mjölken är sur.

Då kan man strunta i bäst före-datum och ha mjölken lite längre.

Nu när internet of things utvecklas och allting är uppkopplat mot nätet–

–och även e-handeln utvecklas är det intressant–

–att låta förpackningar vara batterier–

–som driver olika sensorer som är verksamma under transport.

När man transporterar läkemedel vill man vara säker på–

–att "cold chain" inte är bruten, så att läkemedlet är kylt hela vägen.

Då är det bra om förpackningen driver en termometer.

Jag ser att plast eller förpackningar från cellulosa–

–öppnar upp för mycket ny teknologi.

Inte bara som ersättning för dagens plast–

–utan det möjliggör mycket av det man vill kunna göra inom internet of things.

Hur ligger man till med kommersialiseringen av dessa ting?

Nån forskare pratade om att utveckla nåt i ett laboratorium–

–som ni ju gör, är att baka en kaka för åtta personer.

Att sen skala upp det så att det fungerar kommersiellt–

–är som att baka samma kaka för 8 000 personer.

Det räcker inte att öka mängden ägg–

–man behöver nya kärl, en ny ung och kanske fundera över ugnstemperaturen.

Det är lite av en annan sak och har stora utmaningar.

Håller du med om det? Var ligger man i den här processen?

Vissa processer klarar man inte att skala upp industriellt.

Vad det gäller batterier i förpackningar har man kommit långt.

Jag samarbetar med ett företag som har skrivit ut en kilometer batterimaterial–

–i en kommersiell förpackningsmaskin.

Gällande plaster har man i många år försökt göra uppskalningen mindre energikrävande.

Det klarar man nu. Man är inte uppe i stora industriella produktionskärl–

–men man kan producera ton.

Men det är ett tag kvar innan man är uppe på de skalor–

–som behövs för att det ska göra skillnad.

Det är svårt för mig att förutspå hur lång tid det tar.

Jag har inte insyn i exakt hur skogsbolagen jobbar.

Men man har kommit så långt att vi nu kan säga att det går.

Sen får vi se hur lång tid det tar.

I samband med solceller brukar man prata nanoteknologi. Var ligger man där?

I dag produceras solceller baserade på nanoteknologi runt om i världen.

Det finns många olika sätt att göra solceller på.

Alla sätt har det gemensamt att man vill använda lite material–

–och göra dem mer effektiva.

I det här sammanhanget vill jag nämna ett projekt som kineserna driver–

–där de försöker skapa solkraftverk i rymden.

Ambitionen är att skjuta upp solkraftverk...

Varför ska de vara i rymden?

Väldigt mycket av solstrålningen försvinner i atmosfären.

Om den tas in utanför atmosfären kan man fånga in mycket mer solenergi.

Hur mycket solenergi tas till vara i dag?

Om man tittar på den energimängd som används på jorden–

–kommer ungefär 2 % från solen.

Samtidigt strålar solen in tillräckligt mycket energi–

–på bara en timme mot jordens yta–

–för att försörja hela jordens befolkning under ett år.

Vi är ju vansinnigt dåliga på att ta hand om solenergin.

Ett projekt som man jobbar med i Kina är–

–att skapa infångning utanför atmosfären–

–och "beama" in energi med hjälp av mikrovågor till jorden.

Så solkraftverk i rymden...?

Planen är att redan 2021 och 2025 ha några små kraftverk.

Man har en stor ambition om vart man ska ha nått 2030 och 2050.

Det är oerhört svårt tekniskt att skjuta upp kraftverken i rymden.

Men det ska bli intressant att följa. Här kommer nanoteknologin in.

Man tänker skjuta upp 3D-skrivare i rymden–

–för att kunna skriva ut solcellsmaterialet och minimera vikten av det som skjuts upp.

Vikten skulle minska om man kunde göra så.

Då är den nanoteknologiska utmaningen–

–att utveckla material som behövs för att skriva ut den här typen av solceller.

Istället för att skjuta upp en massa solceller i rymden–

–vilket är "meckigt", kan jag tänka mig, skjuter man upp en 3D-skrivare–

–så att man kan skriva ut dem på plats i rymden.

Det är inte enkelt.

Anledningen är att man måste minska vikten man skjuter upp.

Man kan minimera vikten genom att skjuta upp produktionsutrustningen.

Vi får se hur lång tid det tar innan man lyckas.

Men det är ett ambitiöst och spännande projekt att följa.

Du gjorde en distinktion mellan en digital industriell revolution–

–robotisering och AI som det pratas mycket om i media–

–och revolutionen som bygger på nanoteknologi.

Men de hänger ju samman. Du nämnde transistorerna–

–som den kanske mest använda nanoteknologiska produkten.

Det måste ju finnas kopplingar. Finns det inte det till AI till exempel?

Om AI ska utvecklas behövs enormt mycket datorkraft.

Ett sätt att få det på är att utveckla kvantdatorer.

Det har påbörjats, men inte storskaligt.

Men det finns många sätt att utveckla en kvantdator på.

Alla bygger på nanoteknologi på olika sätt.

För att det ska göras ett genombrott inom AI–

–måste det till mer datorkraft. Då behövs kvantdatorer och nanoteknologi.

Det är ett sätt som nanoteknologi och AI hänger ihop på.

Tidigare har datorkraften drivits av Moores lag–

–som inte är en fysikalisk lag, utan mer nåt som har varit verklighet.

Antalet transistorer som får plats på ett datachips har dubblerats vartannat år–

–i ganska många decennier. Nu håller det på att plana ut.

Då behöver man ta ett jättesteg mot nåt nytt.

En kvantdator är inte ettor och nollor... Vad är det?

Komponenten i en kvantdator kan ha många olika tillstånd samtidigt.

Andra datorer bygger på att det är antingen ettor eller nollor.

Just nu håller man på att närma sig den teoretiska gränsen för Moores lag.

Den går inte att tillämpa mer än tio år till.

Med kvantdatorer öppnas möjligheter att göra massvis av parallella beräkningar–

–med relativt lite energi.

Ska nanoteknologi ses mer som en plattformsteknologi–

–som elektriciteten? Om jag lyssnar på dig kommer det att påverka alla områden.

Det är svårt att säga att det här är nanoteknologi och det här det inte.

Plattform är ett bra ord. Jag väljer att använda ordet verktygslåda.

Om man tänker på hur allting ser ut–

–så växelverkar material med varandra.

De leder ström, växelverkar med fukt på olika sätt.

Material som vi tar in i kroppen växelverkar med biologisk vävnad.

Mediciner tar sig in överallt.

Med nanoteknologin kan man styra den här växelverkan.

När man kan bestämma hur ett implantat ska växelverka i kroppen.

Det öppnas upp enorma möjligheter som man inte haft tillgång till tidigare.

Ja, en plattform för att styra hur material beter sig och växelverkar.

Vad finns det för risker med nanoteknologi?

Instinktivt är det lite läskigt att kunna gå in i tillvarons minsta byggstenar–

–och flytta om saker och ting. Man kan ju sabba saker också–

–lika mycket som man uppfinner nya material.

Absolut. Alla teknologier har risker och kan missbrukas.

Lever man i ett demokratiskt samhälle–

–får man demokratiskt bestämma vilka möjligheter som får vara tillåtna.

Tittar man rent kemiskt, toxikologiskt på riskerna–

–är jag inte orolig för det som har med medicin att göra.

Där finns ett strikt regelverk för vad som måste testas innan produkten godkänns.

Det finns större anledning till oro i oreglerade branscher.

Det finns inga regler för vilka material det ska vara i sportprodukter.

Vi har levt i en era där man har stoppat in nanomaterial–

–i icke reglerade produkter.

Jag är orolig att det inte går tillräckligt snabbt med en lagstiftning–

–som säger vad som får göras och inte.

Men jag vill poängtera att oro för nanomaterial handlar inte om–

–nanomaterial som en stor klass, utan om en subgrupp av material–

–som är nanopartiklar. De flesta nanomaterial är inte nanopartiklar.

Det är stora material där man har designat egenskaper på nanonivå.

Så legobitarna sitter ihop?

De sitter ihop och är stora. Det kan inte skada miljön eller kroppen.

Det läskiga är om en liten legobit flyter iväg och...

Eller i de produkter där man har en liten legobit–

–som i alla tre dimensioner är nano.

De kan ta sig in på ställen som vi inte vill.

Över blod-hjärnbarriären till exempel.

Vi vet att vissa nanomaterial kan ta sig genom luktnerven och upp i hjärnan.

Vi vill inte ha vad som helst upp i hjärnan.

Det behövs en rigorös lagstiftning för arbetare–

–som ska producera den typen av nanomaterial.

Riskdebatten är väldigt viktig, men inte för alla nanomaterial–

–utan för subgruppen som handlar om nanopartiklar.

Det har gått i vågor... Det här fältet har funnits ganska länge.

Det var på 50-talet man började prata om–

–att kunna producera saker och ting atom för atom.

Ekonomiskt har det gått lite upp och ner beroende på investerares intresse.

Det var en väldig hajp i slutet av 90-talet. 2005 skulle alla start up-bolag...

Inte alla, men ett sätt för start up-bolag att få investerare–

–var att sätta ordet "nano" som ett prefix framför sitt namn.

Sen försvann det. Många av företagen plockade bort prefixet.

Varför ska vi tro på det nu?

Det är en bra fråga.

Just nu är nanoteknologin så integrerad i all produktion av material.

Material till batterier, solceller, oljeplattformar, bilar...

Begreppet nanoteknologi används nästan inte.

I min bransch har man gått över till att säga avancerad materialteknologi–

–för det är nanoteknologi i nästan all avancerad materialteknologi.

En anledning till "ombrandingen" är just riskdebatten.

Så fort man säger ordet nano tänker alla på pyttesmå nanopartiklar.

Då tänds en liten varningslampa.

Genom att istället använda begreppet avancerad materialteknologi–

–beskriver det mer korrekt vad det är.

Det tar bort en felaktig koppling till risker.

Om man skulle mäta omsättningen hos bolag som använder nanoteknologi–

–är det oerhört svårt. Jag skulle istället vilja fråga:

Vem använder inte nanoteknologi?

Om vi tittar på de stora bolagen på börsen i Sverige, England, USA–

–hittar jag inte så många som inte använder nanoteknologi.

Alla ekonomiska uppskattningar om att marknaden för nanoteknologiska produkter–

–skulle vara värd 1 triljon dollar 2015, har inte slagit in.

Men du menar att det är så svårt att mäta och för att det är en verktygslåda.

Det beror på vilka bolag man tittar på.

Tittar man på Johnson & Johnson, Roche, Astrazeneca...

Alla använder de nanoteknologi i läkemedel som är nanoteknologibaserade.

De har säkert inte räknats med när man tittat på omsättningen–

–utan man har tittat på små bolag som varit tydliga med–

–att man har nanodiagnostik eller utvecklar grafen.

Då blir det inte den siffran som du sa.

Jag har inte gjort nån uppskattning–

–men jag tror att siffran är väldigt mycket större än vad vi tror.

Tack så jättemycket, Maria Strömmer.

Med hjälp av nanoteknologi kan material göras om på atomnivå för att få nya önskade egenskaper. Det kan låta futuristiskt men redan nu är samhället beroende av nanoteknologin i bland annat elektronik och läkemedel.

Katrine Marçal träffar Maria Strømme, professor i nanoteknologi vid Uppsala Universitet för att diskutera den stora framtiden för den pyttelilla tekniken.

Strømme menar bland annat att nanoteknologi kan göra tillverkningsindustrin billigare och effektivare genom att möjliggöra 3D-utskrift i större utsträckning, för att på så sätt minska både materialåtgång och nödvändig arbetskraft. Den kan också revolutionera den hållbara utvecklingen genom att ge åtråvärda egenskaper till förnybara material för att spara jordens resurser.

Få mer av EFN

Missa inga nyheter, prenumerera på våra nyhetsbrev. Markera samtliga nyhetsbrev du vill prenumerera på.

Genom att prenumerera godkänner du att din e-postadress sparas för att vi ska kunna skicka nyhetsbrev till dig. Läs mer här.

Eller hitta oss i sociala medier

Börsindex

OMX Stockholm 30 1.1%
NASDAQ-100 1.1%
NASDAQ Composite 1%

Vinnare & förlorare

FastPartner 4%
Electrolux 3.5%
Bure 3.4%
Paradox Interactive -0.6%
Fagerhult -0.7%
Swedish Orphan Biovi… -0.9%
Uppdaterad fre 17:35
Fördröjning 15 min