- Speed is probably not the most known Swedish quality.
Så kommenterar KTH-professorn Mamoun Muhammed Sveriges satsning på nanoteknik. Ett område som forskare och regeringar världen runt pekar ut som nästa stora tillväxt-
område. Han tycker att Sverige reagerar för långsamt när det gäller att satsa på ny teknik på absolut minsta nivå, atomnivån.
Att han väljer det engelska språket för att uttrycka sin frustration beror inte på brister i svenska. Tvärtom. Mamoun Muhammed kom till Sverige från Egypten för över trettio år sedan och talar mycket bra svenska.
Språkvalet beror snararepå att han är van att föreläsa i ämnet nanoteknik såväl nationellt som internationellt på just engelska. Han är sedan drygt tre år professor vid institutionen för materialvetenskap, avdelningen för materialkemi, KTH. Han är också en av de ledande förespråkarna för nanomaterial och nanoteknik i Sverige.
- I USA rullar hjulen mycket snabbare när man tror på ett forskningsområde, säger Mamoun Muhammed.
Men svenskar är inte alltid långsamma. När Mamoun Muhammed kom till Sverige och KTH 1969 så var det tänkt att han skulle stanna två månader. Professor Lars-Gunnar Sillén reagerade dock snabbt. Han såg den unge mannens potential inom området oorganisk kemi och erbjöd honom att doktorera vid KTH.
- Jag hade varit på Centralstationen och bokat biljett hem. Jag kom därför för sent till jobbet den morgonen och förberedde mig på att be om ursäkt, berättar Mamoun Muhammed.
Men någon ursäkt behövdes det inte. Han blev istället kvar 27 år vid institutionen för oorganisk kemi på KTH. I slutet av åttiotalet kände Mamoun Muhammed att hans forsknings-
område uppnått en sådan mognad att det var dags att börja något nytt. Samtidigt gick en allmän inbjudan ut att identifiera intressanta områden för framtida forskning. Det han såg var nanoteknik.
Populärt och lite förenklatkan nanoteknik beskrivas som att framställa material eller att driva processer i en väldigt liten skala, på nanometernivå. En nanometer är lika med en miljondels millimeter. Med nanomaterial menar forskarna material med en storlek på upp till 100 nanometer. Men det är inte den exakta storleken som är det viktigaste.
- När man kommer ned på nanometernivå så får vanliga ämnen helt nya egenskaper, säger Mamoun Muhammed.
Anledningen till dessa nya egenskaper är att den exponerade ytan av materialet ökas drastiskt när man tillverkar något med hjälp av nanoteknik. Som exempel tar han bilkatalysatorn. Idag krävs det ädelmetall för att få den katalytiska effekt som krävs för att rena bilavgaserna. Eftersom ädelmetallen är dyr skulle det vara mycket intressant att kunna använda ett billigare material.
Det är där nanoteknikenkommer in. Om man kan aktivera någon komponent av det bärande materialet i katalysatorn, det vill säga det som ädelmetallen ligger på, med hjälp av nanoteknik så blir även det materialet en reaktiv katalysator. Effekten blir att mängden ädelmetall kan minskas drastiskt.
Genom att framställa ceriumoxid i nanometerskala har Mamoun Muhammed och hans forskarlag lyckats få detta relativt billiga material att fungera som en katalysator vid rening av bilavgaser. Målet är att helt kunna ta bort den dyra ädelmetallen.
Men även det billiga bärande materialet kan användas oerhört effektivt. Nanomaterialet ceriumoxid behövs endast i de allra översta lagret, det vill säga en eller ett par monolager, och med nanotekniken är det möjligt att tillverka så tunna lager.
Men även om det varit möjligt att se atomer i snart tjugo år så handlar nanotekniken mycket om framtida förhoppningar och visioner. Redan för drygt fyrtio år sedan hölls en idag klassisk föreläsning som ses som startpunkten för nanotekniken. Området hade dock inget namn när Richard Feyman 1959 talade inför skeptiska kolleger och studenter vid California Institute of Technology. Han menade att om man kunde kontrollera materiens uppbyggnad atom för atom så skulle det öppnas en helt ny värld.
Det som saknas idag är framför allt verktyg eller tillverkningssätt som gör det praktiskt och ekonomiskt möjligt att placera atomer där man vill ha dem. Forskarna skulle behöva en lyftkran i molekylformat.
Detta område brukar ofta kallas för molekylär tillverkning. För tillfället kan forskarna endast hantera enstaka atomer på tvådimensionella ytor med hjälp av sveptunnelmikroskop.
Ett sätt att komma runt långsamheten med att manuellt bygga atom för atom är att härma naturens eget sätt att bygga upp material, så kallad self-assembly. Men professor Mamoun Muhammed håller inte med dem som säger att det fortfarande finns stora hinder att övervinna innan det går att säga att man håller på med tillämpbar nanoteknik.
- Se dig omkring, miniatyriseringen fortgår hela tiden. Genombrotten kommer att ske fortlöpande och även tillämpningarna kommer att komma fortlöpande, säger han.
Som exempel tar han genombrottet för några månader sedan vid Hewlett Packard-laboratoriet i USA. Där lyckades forskarna tillverka en ny typ av datorer baserade på en molekylär tillverkningsprocess. Förutom att dessa datorer är mycket snabbare än dagens, så fungerar de på samma sätt som den mänskliga hjärnan. Det ökar feltoleransen hos datorerna.
Trots de begränsade resurserna, så anser Mamoun Muhammed att Sverige har goda chanser att spela en ledande roll inom utvecklingen av nya nanomaterial och nanotekniken. I Europa ser han Sverige som en av de ledande nationerna tillsammans med Tyskland, som just nu genomför en stor satsning. Men han tror att det kan bli svårt att tävla med USA och Japan som länge satsat stora resurser på området. Enligt honom är det specialisering som krävs för att klara konkurrensen.
- Sverige är för litet för att kunna satsa på alla områden, vi måste inrikta oss på ett eller ett par områden, säger Mamoun Muhammed.
Han vill ännu inte peka ut några speciella områden. Det är för tidigt att räkna bort någon inriktning, anser han, eftersom det kan dröja några år innan tekniken är så utvecklad att den verkligen slår igenom. Det är först då vi vet vad nanotekniken verkligen kan göra.
Men miljön är en säker vinnare, tack vare den ökade effektiviteten inom tillverkningen, hävdar han. Resursförbrukningen kommer med hjälp av nanotekniken kunna minskas drastiskt.
I den nyligen lanserade satsningen i USA så är 300 miljoner kronor avsatta till att utreda de etiska frågeställningarna som området ger upphov till. Mamoun Muhammed ser den satsningen som viktig.
- All kunskap kan misskötas. Forskare ser gärna först fördelarna med den nya kunskapen och har kanske inte alltid en klar bild av dess konsekvenser, säger han.
Enligt Mamoun Muhammed måste forskaren se kunskapens konsekvenser i en vid mening. Effekten för både människa, miljö och samhälle måste vägas in. Ett tankesätt som han fört in i den utbildning han själv ansvarar för.
Om knappt tre veckor åker han iväg på nästa internationella föreläsningsuppdrag. Det är Sydkorea som bjudit in honom. Även om han har mycket att göra så tycker Mamoun Muhammed att det nästan vore oförskämt att tacka nej. Och så får han ju chansen att tala om det han tycker bäst om, nanoteknik.
Mamoun Muhammed deltar också i Ny Tekniks seminarium om nanotekniken och dess tillämpningar på Tekniska Mässan i Älvsjö torsdagen den 19 oktober.
