LØRN case C0204 -
LØRN. RESEARCH

Fabrice Lapique

Forskningssjef

Sintef

Sensorer og mikrosystemer

I denne episoden av #LØRN snakker Silvija med forskningssjef i SINTEF MiNaLab, Fabrice Lapique. SINTEF MiNaLab forsker på og utvikler mikrosystemer og nanoteknologi. De utvikler og produserer miniatyriserte sensorer og mikrosystemer for både norske og utenlandske kunder. I episoden snakker Fabrice om Norges unike fortrinn, medisinske sensorer, lab-on-a-chip og strålingsdetektorer.
LØRN case C0204 -
LØRN. RESEARCH

Fabrice Lapique

Forskningssjef

Sintef

Sensorer og mikrosystemer

I denne episoden av #LØRN snakker Silvija med forskningssjef i SINTEF MiNaLab, Fabrice Lapique. SINTEF MiNaLab forsker på og utvikler mikrosystemer og nanoteknologi. De utvikler og produserer miniatyriserte sensorer og mikrosystemer for både norske og utenlandske kunder. I episoden snakker Fabrice om Norges unike fortrinn, medisinske sensorer, lab-on-a-chip og strålingsdetektorer.
Facebook
Twitter
LinkedIn
Email

17 min

Choose your preferred format

SS: Hei og velkommen til Lørn. Mitt navn er Silvija Seres og tema i dag er blant annet nanoteknologi. Gjesten min er Fabrice Lapique fra Sintef digital. Velkommen.

FL: Takk.

SS: Vi har vært i land sammen. Jeg har fått lov til å besøke fantastiske minalab laboratoriet i Sintef. Jeg husker jeg gikk rundt i hvit forskningsfrakk og dekket håret. Det var utrolig spennende å se de supre mikro printerne deres. Vi skal snakke om det, men først hvem er du?

FL: Jeg forskningssjef i Sintef. Jeg leder en forskningsavdeling og avdelingen jeg leder heter nanoteknologi og mikrosystemer for å gjøre det vanskelig. Det vi gjør i avdelingen er at vi bygger mikrosensorer. Bittesmå sensorer som kan integreres i alt mulig. Både i industri, industrielle applikasjoner, consumer products, men også kan det være innen helse.

SS: Mikroprosessorer?

FL: Ikke mikroprosessorer, det er sensorer. Det vil si små dingser som måler noe. Det kan måle trykk, temperatur, ph og mye rart. Vi utvikler målekonsepter og fabrikasjonsprosesser for å bygge sensorene.

SS: Hvor små er de?

FL: Sensorene kan være nede i 1 x 1 mm, men består av veldig små strukturer som kan være nede i 100 nanometer.

SS: Det er spennende materialer behandlet på en måte som gjør at de bøyer seg riktig?

FL: Ja. Vi bruker et materiale som har spennende egenskaper som heter silisium. Det er praktisk talt et ideelt raskisk materiale. Det vil si at når den formeres så kan den komme tilbake til sin opprinnelige posisjon uten permanent deformasjon. Det egner seg veldig bra som en sensor.

SS: Er det en av grunnen til at det er mye brukt i chiper?

FL: Ja. Det som er bra med silisium er at det er mye av det, så vi kommer aldri til å gå tomme for det.

SS: Fordi man får det ut av sand?

FL: Sand består stort sett av silisium. Silisium finnes overalt. Det er en fordel, og har vært mye brukt i elektroindustrien i mange år. Da ble det utviklet mange prosesser for å bearbeide materiale. Det er disse prosessene vi bruker for å bygge våre sensorer.

SS: Du sa når en sensor er 1x1 mm og på sensoren skal det skje mye, så er du nede i nano?

FL: 100 nanometer.

SS: Nanometer er en tusendel av en mm?

FL: Tusendel er en mikro ikke en mm.

SS: Mikro er?

FL: En tusendel av en mm.

SS: Nanometer er når du deler en mm på million, så får du nanometer. Det er nesten på det nivået dere klarer å printe noe?

FL: Vi printer ikke, men vi lager strukturer. Det er en mekanisk eller kjemisk prosess som lager strukturene.

SS: En slags grid?

FL: Ja. Vi kaller det for masker. Vi maskerer områdene vi ønsker å etse bort f.eks med en kjemisk eller mekanisk prosess.

SS: Printene deres klarer å dropp syre på så stort presisjonsnivå?

FL: Egentlig ikke. Men vi bruker masker som er mønstre vi ønsker å fremkalle og lage. Vi utsetter hele overflaten for kjemikalier, men det er bare en liten del overflaten som ikke er markert.

SS: Som ikke er beskyttet og blir påvirket. Hvorfor skal man ha en maske?

FL: Det er for å definere hva vi skal ta bort eller ikke.

SS: Da oppfører sensoren seg forskjellig?

FL: Ja, for man lager strukturer i noen tilfeller hvor man kan lage vegger og kanaler i overflaten for å oppnå egenskapene man ønsker.

SS: Jeg husker at du presenterte en lyssensor for mobiler for oss for lenge siden?

FL: Det var en autofokus linse.

SS: Forklar det kort?

FL: Det er ikke en sensor, men en linse for mobilkamera som har en autofokus egenskap, det vil si akkurat som øyet vårt. Hvor vi kan lese det som står nært, men og se biler som står langt unna.

SS: Da må linsen vår endre form?

FL: Det formerer seg. Det er akkurat samme prinsipp vi bruker i en autofokus linse vi utviklet for en del år tilbake hvor man har en overflate man kan bøye på en kontrollert måte for å kunne ha autofokus egenskaper. Det er en teknologi som har dannet grunnlag for Polite som er en norsk bedrift som har holdt på en del der. De er i ferd med å lansere de første produktene på markedet.

SS: Hvis vi går tilbake til problemforståelse. Mobiltelefonen min har mange avanserte sensorer i seg, noen er kamera og kamera trenger evne til å fokusere på forskjellige dybder og veldig raskt. Den som klarer å lage en linse som er liten og raskt nok lager de beste kameraene.

FL: Mobiltelefonen er mye mer enn en telefon. Det er ingen som nesten lenger bruker det som telefon. Det er mange andre egenskaper som må komme inn, og kamera er et viktig element.

SS: Da bruker dere silisium? Hva er forskjellen? Jeg roter med silisium vs. silikon.

FL: Silikon er plast og silisium er et metal. Det er ganske stor forskjell.

SS: Silicon Valley bruker silisium.

FL: Silicon på engelsk, men silisium på norsk.

SS: Nå har jeg lært noe viktig. Jeg har rota i mange foredrag.

FL: Silikon på norsk og silicon på engelsk er to forskjellige ting.

SS: For å lage polite autofokus linse så printet dere noe smått med en spesiell form som bøyer seg?

FL: Ja, vi bruker et materiale som har en egenskap når det blir tilført strøm så formerer den seg. Vi bruker den til å styre deformasjon av en tynn glassplate som fungere som en linse.

SS: Kamera mitt vil oppfatte en dybde. Det måler den med noen andre sensorer også skal den sende signal som oversettes til en bestem strømstyrke som bøyer linsen akkurat riktig?

FL: Ja. Det som er bra er at den vil reagere såpass fort at ved å ha riktig software så kan man ha et bilde hvor alt er i fokus. Både det som er nært og langt unna.

SS: Fantastisk. Bedre en leica?

FL: Det vet jeg ikke. Men veldig bra.

SS: Kult. Merker at dette må jeg prøve så fort det er å prøve.

FL: Ja, det bør komme snart på markedet.

SS: Hva er andre prosjekter? Du nevnte stråling sensorer, medisinske sensorer og bruker produkter, kan du gi oss noen flere?

FL: Vi jobber mye generisk og ikke mot et marked, så vi dekker mye. Innenfor medisinsk teknologi så har vi utviklet en trykksensor som kan implanteres i blæren for pasienter som har fått ryggmargsskade og mistet kontroll over blæren. Ved å implantere en trykksensor kan man monitorere fylling av blæren og dermed planlegge tømming på en bedre måte.

SS: Telefonen min piper, også må jeg på do?

FL: Ja. Det vil føre til en utvikle av en ny helsetjeneste.

SS: Er det et stort helseproblem?

FL: Både aldersproblem, men også for de som har vært utsatt for ulykker. Det er et samarbeid med Sunnaas sykehus. Vi har testet sensorer på pasienter og implantert, og gjort målinger. Nå jobbes det med å ta teknologien videre for å se om det er å mulig å kommersialisere den.

SS: Jeg tenker det kommer til å komme mer og mer som hjelper oss å være prediktive og fikse helsa. Er det enkle operasjoner?

FL: Implantering av sensoren gjøres uten operasjon. Den monteres på tuppen av et kateter som er noen få millimeter. Man lager bare et snitt i huden, så trenger man den inn. Det er kun med lokalbedøvelse. Det er veldig enkel prosedyre.

SS: Kan det være mer avansert diagnostikk på sensorene?

FL: Man får langt bedre data med dagens teknologi. Det gjør det mer behagelig for pasientene. Dagens teknologi krever at man bruker naturlige veier for å få sensoren inn i blæren, så det er ubehagelig.

SS: Du nevnte et prosjekt for Cern med detektorer?

FL: Vi utvikler stråling sensorer som brukes blant annet hos Cern i Frankrike. Det kaller vi for høy energifysikk hvis man studerer partikkelfysikk. I den sammenhengen så ble noen av sensorene vi har utviklet brukt i et eksperiment for noen år tilbake hvor man observerte for første gang hicks boson partikkelen. Det førte til at kort tid etterpå til en Nobelpris for forskerne som hadde predikert at den partikkelen fantes. Det tok kanskje 20 år før den ble observert for første gang.

SS: Det var ekstremt små doser stråling som man hadde tilgjengelig?

FL: Veldig høy oppløsning for det er snakk om veldig få på den partikkelen og veldig lette partikler som er ekstremt vanskelig å detektere. Vi var stolte av våre sensorer som vi hadde utviklet ble brukt i det eksperimentet som tilslutt ble utviklet.

SS: Det er bedre enn Nasar. Si litt mer om mikro dosimetrien din?

FL: Siden du snakker om Nasar. Vi har et prosjekt med ESA for å utvikle det vi kaller som en dosimeter. Det vil si en sensor som skal måle effekt av stråling vi er utsatt for. Da snakker vi om effekt på helse. Det er veldig aktuelt for når man snakker mer og mer om å reise til Mars, det kommer til å ta lang tid, og da blir man utsatt for mye stråling. Da vet man ikke hva konsekvensene er av det. Det å ha utstyr som kan måle og predikere effekt er alfa omega i planlegging av misjonene.

SS: Dere jobber med droner, men jeg tror vi sparer det til neste podcast. Jeg må spørre deg kort, du er en franskmann og har kommet til Norge for jobb eller familie?

FL: Begge deler.

SS: Sånn som meg. Det trenger ikke være motsetninger, jeg er litt fascinert, du jobber med verdensledende forskning på Sintef fra Norge. Er det noe spesielt med Norge som gjør dette mulig?

FL: Det vet jeg ikke for det er det eneste landet jeg har jobbet, så det er vanskelig å sammenligne med andre land. Det som er veldig bra med Norge er det vi kaller trekantmodellen. Det vil si samarbeid mellom industri, akademia og instituttsektor. Det er unikt.

SS: Dere er tett på industrien og forskning.

FL: Ja. Jeg tror vi er veldig nært det som kalles åpen innovasjon. Det fremmer nye tanker og utviklingen av ny teknologi. I tillegg til at vi har en støtteapparat som er for industri som er bra. Små og store bedrifter kan få tilgang på midler for å kjøpe FUI(?) tjenester. Det er avgjørende for suksessen.

SS: Hvis man skal huske en ting fra samtalen?

FL: Det at sensorer er overalt og de kommer til å bli enda flere i fremtiden. Alle snakker om digitalisering, men uten sensor finnes ikke digitalisering. Sensorer er det som skaffer data.

SS: Hvis data er den nye oljen, så er det dere som finner den oljen.

FL: Du kan si det på den måten. Uten sensor finnes ikke digitalisering.

SS: Spennende. Tusen takk Fabrice Lapique fra Sintef for at du kom å lærte oss om nanoteknologi og de kule sensorer som får verden til å bli digital.

FL: Takk.

SS: Takk til dere som lyttet.



Hva gjør dere på jobben?

Vi utvikler og produserer miniatyriserte sensorer og mikrosystemer for norske og utenlandske kunder.

Hva er de viktigste konseptene?

Vi har posisjonert oss mot flere markeder av anvendelsesområder. Fra medisinske sensorer, lab-on-a-chip og strålingsdetektorer til consumer products, inertial sensors og trykksensorer for industrielle applikasjoner.

Hvorfor er det spennende?

Fordi sensorer er det første leddet i digitaliseringen. Her kobler man den fysiske verden til den digitale verden. Uten sensorer blir det ingen big data eller artificial intelligence.

Hva synes du er de mest interessante kontroverser?

Når det gjelder sensorer er det veldig lite kontrovers. Kontroversene er stort sett knyttet til bruk og eiendomsrett til dataene som samles.

Dine egne prosjekter?

Mikrodosimetri – et prosjekt for ESA for å utvikle en sensor som måler effekt av kosmisk stråling på astronauter. Og medisinske sensorer - implanterbare sensorer for overvåkning av organfunksjonen.

Hva gjør vi unikt godt i Norge av dette?

Satsingen på infrastruktur via Norges forskningsråd er helt avgjørende, samt virkemiddelapparat som gir næringslivet tilgang til FoU.

Viktigste poenget fra vår samtale?

Norge har en unik kompetanse og infrastruktur som muliggjør utvikling av nye sensorer og mikrosystemer i verdensklasse. Satsingen har ført til flere spin-off bedrifter og skapt mange arbeidsplasser. I tillegg er vi en ettertraktet utviklings- og produksjonspartner internasjonalt. Vår posisjon gjør at vi klarer å rekruttere smarte medarbeidere fra hele verden.

Fabrice Lapique
Forskningssjef
Sintef
CASE ID: C0204
TEMA: ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
DATE : 181218
DURATION : 17 min
YOU WILL LØRN ABOUT:
SensorerMikrosystemer Nanotech
QUOTE
"Norge har en unik kompetanse og infrastruktur som muliggjør utvikling av nye sensorer og mikrosystemer i verdensklasse. Satsingen har førte til flere spin-off bedrifter og skapt mange arbeidsplasser. Vår posisjon gjør at vi klarer å rekruttere smarte medarbeidere fra hele verden."
More Cases in topic of ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
#C0371
ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
Fremtiden er elektrisk

Havard Devold

Teknologidirektør

ABB

#C0002
ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
VR som medisin

Anne Lise Waal

CEO/CTO

Attensi

#C0001
ENABLING AND DISRUPTIVE TECH
Hva er greia med VR?

Silvija Seres

Lørnere

LØRN.TECH