Laboratoriet skal gjennomføre prøving slik at forskerne kan studere mekaniske egenskaper av ørsmå materialer. I dette tilfellet betyr det materialer med dimensjoner på nanometernivå (10 -9m).
Våre nordiske naboer har allerede flere slike laboratorier, til glede for den nasjonale industrien. I Norge har fagmiljøet bygd opp kompetanse innen området over flere år, men med enkle midler og uten tilgang til nødvendig utstyr i sitt hjemlige miljø. Nå skal det bli en bedring på det. Seniorforsker Zhiliang Zhang har påtatt seg oppgaven å utstyre laboratoriet.
Jobber med finansieringen
- Over sommeren vil vi jobbe med finansieringen. Deretter vil vi bestemme oss for hvilke leverandører vi skal velge, sier han.
Det vil koste minst tre millioner kroner å kjøpe inn nødvendig utstyr til laboratoriet. Zhang håper å få hjelp til finansieringen gjennom Forskningsrådets program for nanoteknologi og nye materialer. Representanter for industrien er også interessert, men foreløpig er de tilbakeholdne med penger.
- Med dette utstyret kan vi blant annet prøve produkter i tynnfilm og overflaten på materialer. Noe av det viktigste er å prøve produktenes overflateegenskaper og bestandighet.
Tynnfilmen det her er snakk om, er fra noen hundre nanometer til ett enkelt molekyls tykkelse.
- Vi trenger også utstyr som kan måle mekanisk spenning i tynnfilmene. Spenningsnivået i en tynnfilm påvirker materialet elektronisk, optisk og kan endre dets funksjonalitet. I tillegg vil vi bygge nye instrumenter i samarbeid med andre fagmiljøer for å prøve og verifisere nanostrukturer.
Sintef har allerede skaffet seg AFM-utstyr. Det er et atomær-kraftmikroskop. I et AFM kan man måle krefter mellom en liten, spiss nål og en overflate. Det gjøres ved å detektere avbøyningen av armen som nåla henger under. Ved å skanne nåla over en overflate kan man også avbilde overflatens topografi med en presisjon på nanometernivå.
Både land og sjø
Etableringen bør være interessant for både vår landbaserte mekaniske industri, så vel som offshoreindustrien. Forskerne tar sikte på å kunne måle spenninger i metaller som utsettes for termisk påkjenning. Sveising, klinking og annen sammeføyning mellom to metaller er høyaktuelle områder for dette.
Sveisetabben på Åsgardfeltet er et eksempel der en praktisk anvendelse kunne kommet til nytte. Sprøbrudd i sveiseskjøter førte til omfattende lekkasjer i rørsystemet på undervannsinstallasjonene. Her kunne nanomekanisk testing forutsett hvordan materialet ville oppføre seg under trykk, og uhellet kunne vært unngått.
- Dette blir rene spekualsjoner. Men det kan godt stå som eksempel på en praktisk anvendelse, sier seniorforsker Jostein Mårdalen på Sintef Materialteknologi.
Han jobbet som post doc ved Synkrotronsenteret i franske Grenoble, der han regner med å få mye å gjøre også med arbeidsoppgaver fra det nye nanomekaniske laboratoriet i Trondheim.
- Det koster å bruke synkrotronen. Sannsynligvis vil vi arbeide med å verifisere resultatene fra labben her hjemme der nede. Det kan også bli aktuelt å bruke synchrotronstråler for å utføre spesielt krevende arbeidsoppgaver i enkelte tilfeller.
På det nanomekaniske laboratoriet skal 2-3 forskere og 3-4 stipendiater jobbe det første året. Deretter kan det bli aktuelt å øke bemanningen.
- Vi håper at laboratoriet skal friste flere briljante studenter til å satse på dette framtidsrettede feltet, sier Mårdalen.
