Från labb till marknad: Så här har grafen bidragit till samhället

I tio år har Chalmers koordinerat EU:s största forskningsprogram någonsin – Grafenflaggskeppet med en budget på 1 miljard euro. Nu summeras arbetet med att få den tunnaste formen av kol – grafen – att ta klivet från labbet till att göra nytta i samhället. Utöver en stor mängd nya produkter, patent och bolag bedöms forskningsprogrammet resultera i över 38 000 jobb i Europa fram till år 2030. 
Under Grafenveckan, Graphene Week, den 4–8 september, välkomnar vi medier att ta del av resultaten, se grafenbaserade produkter och möta forskare och entreprenörer på Svenska Mässan/Gothia Towers i Göteborg.  

Grafen används för att förverkliga nästa generations teknologi inom så vitt skilda områden som energi, biomedicin, elektronik och transport. Till exempel utvecklas sensorer för självkörande bilar, avancerade batterier, elektronik, sportutrustning, vattenreningsmetoder och sofistikerade instrument för neurovetenskap. På utställningen i Gothia Towers kommer några av flaggskeppets mest framgångsrika projekt att visas upp och besökare kan beskåda alltifrån en grafenoptimerad sportbil till vattenreningsfilter och solceller som är både billigare och effektivare jämfört med dagens teknik.

Grafenflaggskeppet sjösattes hösten 2013 för att framtidssäkra Europas ledande position inom grafenforskning och innovation. Efter ett decennium står det nu klart att satsningen lyckats med sina föresatser. Enligt en rapport från det oberoende forskningsinstitutet WifOR kommer Grafenflaggskeppet att ha skapat ett BNP-bidrag på totalt 3,8 miljarder euro och 38 400 nya jobb i de 27 EU-länderna mellan år 2014 och 2030.

Överträffar förväntningarna

–  Sett per investerad euro och jämfört med andra EU-projekt, har flaggskeppet presterat tretton gånger bättre än förväntat vad gäller patentansökningar, och sju gånger bättre för vetenskapliga publiceringar. Vi har 17 spin off-företag som fått över 130 miljoner euro i privat finansiering – att någon investerar sina egna pengar är det verkliga exemplet på att man litar på att teknologin fungerar, säger Grafenflaggskeppets föreståndare Jari Kinaret, som är professor vid institutionen för fysik på Chalmers och initiativtagare till hela projektet.

– Att den treminuterspresentation jag höll på ett möte i Bryssel har vuxit till en verksamhet i 22 länder, med 170 organisationer och 1300 engagerade personer… Man ska inte tänka på sådant, då blir man lätt paralyserad. Ibland måste man bara köra på, säger Jari Kinaret.

De konkreta resultaten är dock tydliga.

Isfria vingar och renare luft på flyget

– Vi har idag 100 produkter som är prissatta och på väg ut på marknaden. Många av dem är business to business-produkter som inte är något vi vanliga konsumenter kommer att köpa, men som kan påverka oss indirekt, säger Jari Kinaret.

Han lyfter bland annat fram de tillämpningar som är på gång inom bilindustrin – som sensorer för att upptäcka hinder för självkörande bilar. De blir, tack vare grafen, så kostnadseffektiva att tillverka att de inte bara kan göras tillgängliga i de dyraste bilmodellerna. Han nämner också flygindustrin, där ett grafenmaterial för isborttagning på flygplans- och helikoptervingar är under utveckling för företaget Airbus. En annan favorit, som han följt från grundforskning till tillämpning, är utvecklingen av en luftrengörare för Lufthansas passagerarflygplan, som bygger på ett slags ”grafenskum”. Då grafenskummet är mycket lätt kan det värmas upp extremt snabbt. En strömpuls på en tusendels sekund räcker för att höja temperaturen till 300 grader och på det sättet kan man döda mikroorganismer och rengöra luften i flygplanet på ett effektivt sätt. Det svenska bolaget ABB har tagit fram en grafenkomposit till strömbrytare i ställverk. Dessa strömbrytare används för att skydda elnätet och måste vara driftsäkra. Grafenkompositen ersätter den manuella smörjningen av strömbrytarna, vilket leder till stora kostnadsbesparingar.

Lovande teknik för Parkinsonbehandling

– Även inom medicinteknik ser vi att grafen kommer till nytta, men innan tillämpning krävs många år av tester och godkännanden av olika instanser. Bland annat kan man med grafenteknik effektivare kartlägga hjärnan innan en neurokirurgisk operation, då grafentekniken ger en mer detaljerad bild. En annan aspekt av grafen är att det är mjukt och böjbart. Därmed kan det användas för elektroder som planteras in i hjärnan för att behandla skakningar hos Parkinsonpatienter, utan att elektroderna orsakar ärrbildning, säger Jari Kinaret.

Att EU valde Chalmers som koordinerande universitet ser Jari Kinaret som en gynnsam faktor för Grafenflaggskeppet.

– Hundratals miljoner kronor har gått till Chalmersforskning, men det som kanske varit viktigare är att vi blivit välkända och synliga inom vissa områden. Vi har även fått kompetenscentret 2D-Tech och grafenprogrammet SIO grafen, båda Vinnovafinansierade och koordinerade från Chalmers respektive Chalmers industriteknik. Jag ser det som bra att valet föll på Chalmers, då det hade kunnat bli ett för stort fokus på den koordinerande organisationen om den hade varit mer väletablerad inom grafenforskningen.

Chalmers samordning av flaggskeppet har också identifierats som en av nyckelfaktorerna bakom framgången, enligt utvärderingen av EU:s forskningsprogram Horisont 2020.

Flaggskeppet fortsätter som en flottilj

Grafenflaggskeppet har gått i hamn i sin nuvarande form, men det påbörjade arbetet fortskrider i en skepnad som snarast kan liknas vid en flottilj. Fortsatt kommer ett dussin projekt leva vidare inom ramen för EU-kommissionens program Horisont Europa. Chalmers kommer att koordinera projektet GrapheneEU under ledning av Patrik Johansson, professor på Chalmers. GrapheneEU ska agera som en sammanhållande kraft mellan de forsknings- och innovationsprojekt som utgör flaggskeppets nästa fas och erbjuda dem olika slags stöd och service, bland annat inom kommunikation, innovation och standardisering.

Patrik Johansson leder också, tillsammans med Anna Andersson från ABB, Graphene Week som är ett samarbete mellan akademin och industrin. Konferensen väntas locka över 400 forskare från över 40 länder. I upplägget ingår en utställning, över 200 föreläsningar, presskonferens och aktiviteter för medier, särskilda sessioner för innovation, mångfald och etik, samt flertalet tekniska sessioner. Se hela programmet här.

Bildtext: Det ultratunna materialet grafen används för att förverkliga nästa generations teknologier inom vitt skilda områden som energi, biomedicin, elektronik och transport. Det stora forskningsprogrammet Grafenflaggskeppet har hjälpt Europa att ligga i framkant av denna tekniska revolution och underlättat kommersialiseringen av grafen under de senaste tio åren.
Foto: Graphene Flagship | Dallara Automobili Spa

• Graphene Week 2023 hålls den 4–8 september 2023 på Svenska Mässan/Gothia Towers, Göteborg.
• En presskonferens i hybridformat kommer att hållas måndagen den 4 september klockan 11.00 för den som vill veta mer om praktiska grafentillämpningar och resultatet av tio års forskning och innovation inom Grafenflaggskeppet. För att delta på plats eller online, vänligen kontakta waters@graphene-flagship.eu senast den 1 september.
• För att besöka konferensen andra tider under veckan, kontakta Rebecca Waters. Grafenutställningen håller öppet måndag-torsdag, se programmet för exakta tider.
• Fler pressbilder kan laddas ner via Grafenflaggskeppets nyhetsrum, Där finns också projektets
• Läs forskningsinstitutet WifORs ekonomiska rapport om Grafenflaggskeppet.
• Läs projektutvärderingen av EU:s forskningsprogram Horisont 2020. (Den del som rör Grafenflaggskeppet finns i avdelningen Annex 6.)
• Läs en längre intervju med Grafenflaggskeppets föreståndare, Jari Kinaret, på Chalmers webbplats.

För mer information, kontakta:

Jari Kinaret, föreståndare för Graphene Flagship och professor vid institutionen för fysik på Chalmers, jari.kinaret@chalmers.se, 031 772 36 68 (nås snabbast via mejl)

Patrik Johansson, tillträdande föreståndare för den nya grafensatsningen GrapheneEU, professor vid institutionen för fysik på Chalmers och ledare för Grafenveckan, patrik.johansson@chalmers.se, 031 772 31 78 (nås snabbast via mejl)

Rebecca Waters, kommunikatör, Grafenflaggskeppet, Chalmers, rebecca.waters@graphene-flagship.eu, 070 886 22 29 (engelsktalande)

Mer om grafen och Grafenflaggskeppet

• Grafen är den allra tunnaste formen av kol. Materialet är mycket starkt och har unika egenskaper när det gäller att leda värme och elektricitet, samt släppa igenom ljus. År 2010 vann Andre Geim och Konstantin Novoselov vid University of Manchester Nobelpriset i fysik för sina banbrytande experiment med det ultralätta och ultratunna materialet. Det var det första kända tvådimensionella materialet och förbluffade världen med sina ”exceptionella egenskaper med ursprung i kvantfysikens märkliga värld” enligt Nobelstiftelsens pressmeddelande.
• Grafenflaggskeppet,Graphene Flagship, är det första europeiska forskningsprogrammet för framtida och framväxande teknologier. Det har under tio år koordinerats och administrerats från institutionen för fysik på Chalmers, haft en tioårig EU-finansiering på 1 miljard euro och samlat 170 samarbetspartner i 22 europeiska länder. När projektet nu går in i nästa fas, GrapheneEU, kommer koordinationen fortsatt utföras av personal på Chalmers som idag arbetar med flaggskeppet.
• Grafenflaggskeppet har visat sig mycket framgångsrikt i att utveckla den grafenbaserade tekniken i Europa, vilket har resulterat i 17 nya företag, omkring 100 nya produkter, nära 500 patentansökningar och därtill tusentals vetenskapliga artiklar. Läs den ekonomiska rapporten från forskningsinstitutet WifOR här. Sammantaget överträffar projektet EU:s mål för nyttiggörandet från forskningsprojekt tiofaldigt. Chalmers samordning av flaggskeppet har identifierats som en av nyckelfaktorerna bakom framgången, enligt utvärderingen av EU:s forskningsprogram Horisont 2020.(Se avsnittet för Annex 6)