10 mill til «piezo-forskning»

Einar Halvorsen med kvartskrystaller
Kvartskrystaller – også kalt bergkrystaller – som professor Einar Halvorsen holder i venstrehånden, er det mest vanlige materialet for å utnytte den såkalte piezoelektriske effekten. Det produseres ultratynne brikker av slike store krystaller for blant annet å elektronisk filtrere trykkbølger som så igjen via den samme effekten omdannes til elektriske signaler. Foto: Per Magnus Holtung.

Forskningsrådet gir 10 millioner kroner til Høgskolen i Sørøst-Norge for forskning på såkalte «piezoelektriske komponenter». – Dette er strategisk viktig for oss og industrien i området, sier professor Einar Halvorsen, lederen av prosjektet.


Forskningen foregår ved Institutt for mikrosystemer ved campus Vestfold.

Materialer med piezoelektriske egenskaper omdanner mekanisk energi til elektrisk energi når de blir utsatt for press eller klemmes. 

Effekten kan også brukes motsatt vei, for å overføre elektriske impulser til mekanisk bevegelse som for eksempel ultralyd. Det er denne egenskapen som utnyttes i legenes og sykehusenes ultralydapparater.

Den piezoelektriske effekten gir også blant annet lyd i høyttalere i noen mobiltelefoner, alarmsignaler i røykvarslere og som tenner gassflammen i en flintløs lighter.

Avanserte komponenter

Men piezoeffekten er samtidig grunnlaget for andre og enda langt mer avanserte komponenter.

I prosjektet ved HSN vil forskerne ved instituttet blant annet se enda nærmere på piezoelektriske komponenter for satellittkommunikasjon og annen romfartsvirksomhet.

–  De tre hovedelementene i dette forskningsprosjektet retter seg mot såkalte høyfrekvente elektroniske filtre, om overføring av energi med lyd og om komponenter for mobiltelefoner, forklarer Einar Halvorsen.

Verdensledende

I nabolaget til campus Vestfold ligger det bedrifter som er verdensledende innen disse bruksområdene, og som er i tett samarbeid med Institutt for mikrosystemer, også om piezoelektriske komponenter.  Stig Rooth

Kongsberg Norspace er en av dem. Bedriften leverer elektronisk utstyr til satellitter, i hovedsak til navigasjonssatellitter og kommunikasjonssatellitter. Pålitelighet og ytelse er nøkkelfaktorene til suksess.

–  Det tette samarbeidet med instituttet gjennom å være inkludert i dette forskningsprosjektet er svært viktig for oss, sier fagansvarlig Stig Rooth i Kongsberg Norspace.

Kvartskrystaller – kjent fra digitale armbåndsur – er det mest brukte materialet med piezoelektriske egenskaper.

–  Men som ledd i dette forskningsprosjektet ved HSN undersøker vi og instituttet også aluminiumnitrid som et lovende materiale i høyfrekvensområdet, sier Stig Rooth.

Ved siden av Kongsberg Norspace er også bedriftene poLight AS og Kongsberg Maritime del av av forskningsprosjektet.  

Systematisk kobling til undervisning

Piezo-prosjektet ved HSN er dessuten et element i Forskningsrådets satsing på prosjekter av høy kvalitet, og der målet er å styrke det forskningsbaserte grunnlaget for utdanning og for profesjonsutøvelse.

– I prosjektet er det derfor viktig for oss å knytte forskningen enda tettere og mer systematisk til undervisningen i ingeniørutdanningene, sier professor Einar Halvorsen.

– Som ledd i piezo-prosjektet er vi blant annet i gang med å utvikle undervisningsopplegg tilpasset både bachelorutdanningene, masterutdanningene og doktorgradsprogrammet,

–  Veldig internasjonalt orientert

Prosjektet strekker seg over fire år. I tillegg til de ti millionene fra Forskningsrådet er egeninnsatsen fra de ansatte ved instituttet i prosjektet anslått til fire millioner kroner.

I tillegg arbeider instituttet i dette prosjektet også sammen med miljøer ved Sintef og ved utenlandske universiteter.

–  Og vi er veldig internasjonalt orientert. Alle her, understreker Einar Halvorsen.

Forsknings-prosjektet

"Advanced Piezoelectric Devices" 

Tildelingen til prosjektet er gitt innenfor Forskningsrådprogrammet PROFESJON.

Ett av tre prosjekter innen ingeniørfag som fikk tildeling i denne utlysningen.

Strategisk motivert forskningsprosjekt på komponenter laget av såkalte piezoelektriske materialer.

Piezoelektriske materialer som kan brukes til å koble bevegelse og elektriske signaler. 

Hovedpunkter: 

  • Høyfrekvente elektroniske filtere 
  • Overføring av energi med lyd.
  • Komponenter for mobiltelefoner. 

Prosjektet inneholder også pensumutvikling innenfor ingeniørfag.