Utveckling av en svensk påverkansplattform för

Utveckling av en svensk påverkansplattform för

Utveckling av en svensk påverkansplattform
för nanosäkerhet och nanomaterial
Rapport 1: Kartläggning av svensk kompetens, behov och prioriteringar
VINNOVA 2014-01744
Utveckling av en svensk påverkansplattform för nanosäkerhet och nanomaterial
Rapport 1: Kartläggning av svensk kompetens, behov och prioriteringar
VINNOVA 2014-01744
Rune Karlsson, NordMiljö AB
Åsalie Hartmanis, SwedNanoTech
Layout: Stina Bergström
2015
Förkortningar
Innehållsförteckning
Summary6
Introduktion8
Projektets syfte och mål9
Arbetssätt9
EU-kommissionens beredningsprocess10
Nationell finansiering
12
Finansiering genom FP6, FP7 och H202012
Horisont 2020 NMP12
Kartläggning av svensk kompetens och nyckelaktörer inom NMP
15
Syntes och nanotillverkning21
Fysikalisk-kemisk karakterisering25
Hälsoeffekter, nanotoxikologi och arbetsmiljö29
Yttre miljö30
Riskanalys (RA), livscykelanalys (LCA), kommunikation och policyfrågor
Kartläggning av svenskt kunskaps- och teknikbehov
31
32
Svenska styrkeområden34
Svenska prioriteringar inom kommande H2020 NMP utlysningar
34
Slutsatser37
Referenser38
Bilagor39
Nationell och EU FP6, FP7 forskning med svenskt deltagande
39
Nanoteknologiföretag 42
Ideella organisationer 45
ANS EeB EIB EMIRI FOI FoF FP GU H2020 ICT IVL NMC NMP RA KI KTH LCA LfM LiTH LU HES OECD NSC NRC ISO ETP KET ELSA PC PPP RTOs SIS SMF SP SPIRE SU TK KemI UU VP WWF Applied Nano Surfaces
Energi-efficient Buildings
European Investment Bank
Energy Materials Industrial Research Initiative
Totalförsvarets forskningsinstitut
Factories of the Future
Framework Programme
Göteborgs universitet
Horizon 2020/Horisont 2020
Information and Communication Technology
Institutet för vatten och luftvårdsforskning
Nanometerkonsortiet
Nano, material och produktion
Riskanalys
Karolinska Institutet
Kungliga tekniska högskolan
Livscykelanalys
Läkare för Miljön
Linköpings tekniska högskola
Lunds universitet
Human, environmental, safety
Organisation for Economic Cooperation and Development
NanoSafety cluster
Neuronanoscience research center
International Organization for Standardization
Europeisk teknikplattform
Key Enabling Technology (möjliggörande teknik)
Etiska, legala och sociala aspekter
Programme Committee
Public Private Partnership
Research and Technology Organisations
Swedish Standards Institute
Små och medelstora företag
Sveriges tekniska forskningsinstitut (tidigare Statens provningsanstalt)
Sustainable Process Industry through Resource and Energy Efficiency
Stockholms universitet
Teknisk kommitté
Kemikalieinspektionen
Uppsala universitet
VINNOVA Policy
World Wildlife Foundation
5
Summary
This report gives a first overview on main key experts,
competences, needs and priorities existing in Sweden
in the field of nanoscience, research and technology, in
particular related to human, environmental and safety
issues (HES). The purpose is to provide a strong expert
record required to develop and establish a national
advocacy platform that can mobilize key actors, suggest
new research priorities for future calls and finally lead to an
increased participation of Swedish research organizations,
industries, governmental institutes and nongovernmental
organizations within the new EU Horizon 2020 NMP and
other similar research and innovation programmes.
Introduktion
Det övergripande målet för nanosäkerhet är att öka vår förståelse för hur nanotekniktillämpningar
utvecklingsfasen och de varken producerar eller importerar produkter som innehåller nanomaterial i
påverkar människa och miljö vid råvaroproduktion, tillverkning, hantering, användning, avfallsbehandling
kommersiell skala.
och återvinning så att utvecklingen sker på ett hållbart sätt som kan accepteras ur både hälso-, miljöoch samhällsperspektiv. VINNOVA har i en av sina rapporter (VP2010:01) påpekat att en förutsättning för
Medicinsk-tekniska produkter samt solpaneler har i vissa fall kommit till skedet färdig konsumentprodukt.
att nanoteknikområdet ska få större legitimitet är att riskhantering och säkerhetsfrågor tydligt integreras
Det kan förväntas förekomma yrkesmässig exponering vid tillverkning, och i fallet av medicin-tekniska
i innovationsprocessen.
produkter och läkemedel även konsumentexponering. Vad gäller elektronik, solpaneler och framtida
ljuskällor kommer möjligtvis miljöexponeringen vara mer bekymmersam än konsumentexponering.
NordMiljö AB och SwedNanoTech har fått i uppdrag av VINNOVA att utveckla en påverkansplattform
Men forskningen om exponeringen vid arbetsplats och konsumtion hänger fortfarande bakom den
för att påverka Horisont 2020 (H2020) programmen så att de bättre passar svenska intressen och på så
allmänna utvecklingen.
sätt öka svensk deltagande. Syftet med denna rapport är att kartlägga svensk forskningskompetens
för säkerhetsaspekter med nanomaterial. Särskilt forskning om risker för hälsa och miljö identifieras
Men nanoteknik är inte en enskild bransch. Tekniken används på olika sätt och i varierad utsträckning
detaljerat i denna kartläggning.
inom skilda sektorer i Sverige och utomlands. Det är därför nödvändigt att prioritera och intensifiera
forskning om hälso- och miljörisker samt utveckla svensk teknisk innovation inom nanoområdet (safe-
En litteraturgenomgång visar att bara en liten del av den nuvarande forskningen berör risker med
by-design) på ett ansvarsfullt och hållbart sätt.
nanomaterial. De tre svenska universitet som har publicerat mest om nanomaterial (tillämpad forskning,
grundforskning och riskforskning) är Lunds universitet, Chalmers tekniska högskola och Kungliga Tekniska
Högskolan. När det gäller enbart publikation av forskning om risker med tillverkade nanomaterial är
Karolinska Institutet mest produktivt. Vad gäller forskning om icke avsiktligt tillverkade nanomaterial,
så kallade ultrafina partiklar, identifierades Lunds universitet som mest produktivt. Huvuddelen av
riskforskning kring nanomaterial adresserar nanopartiklar av metaller, metalloxider och kolnanorör.
Projektets syfte och mål
Syftet med projektet är att i ett första steg skapa ett brett underlag för att utveckla en nationell
påverkansplattform om nanosäkerhet och nanomaterial, som ska leda till att mobilisera svenska
nyckelaktörer inom dessa områden, identifiera relevanta prioriteringar ur svensk synpunkt, formulera
en nationell samsyn och strategi och skapa effektiva kanaler till EU-kommissionen för att påverka
Som exempel har forskningsanslagen under 2010 från tolv olika svenska forskningsfinansiärer identifierats
(KemI Report Nr 5/12). Sammanlagt delade dessa ut nära 412 miljoner kronor till nanomaterialforskning
under detta år. Mindre än fem procent av dessa medel riktades till forskning om riskerna med nanomaterial
eller etiska, regulatoriska och sociala aspekter av nanoteknik. Finansiering inom det europeiska
ramprogrammet där H2020 ingår har varit och är fortfarande en viktig finansieringskälla för svensk
forskning om nanoteknik.
kommande utlysningar inom framförallt H2020 programmet Nano, Material och Produktion. Plattformen
ska utvecklas till ett viktigt verktyg för att påverka tematiska prioriteringar inför kommande utlysningar
och på så sätt förbättra förutsättningarna för ökat deltagande av svenska aktörer inom NMP men även
inom andra H2020 program med anknytning till nanoteknologi.
Arbetssätt
Identifiering och kartläggning av svenska aktörer och styrkeområden samt svenska prioriteringar har
När det gäller andra program, t. ex. inom life science och medicin, fokuseras utvecklingen främst på
medicintekniska produkter och läkemedel. Inom energi och miljöteknik är solfångare, ljuskällor och
energilagring viktiga tillämpningar. Det är något vanligare att svenska företag själva producerar de
nanomaterial som används än att de köper in dem från externa tillverkare. De typer av material som
svenska företag tycks fokusera på i sin forskning och utveckling är i huvudsak metaller och metalloxider.
Kolnanorör används också i många tillämpningar. En stor del av de företagen är fortfarande i
8
gjorts genom studier av forskningsfinansiärernas webbsidor samt enkäter och intervjuer med forskare och
andra verksamma inom nanoteknologifältet. Under projekttiden har även tre workshoppar arrangerats
för att identifiera svenska styrkeområden och prioriteringar.
I det här sammanhanget har det även varit viktigt att ta hänsyn till den kompetens som svenska experter
bidrar med inom internationella organisationer såsom OECD, NSC (EU:s NanoSafetyCluster), ISO etc.
9
Kopplat till PC finns en rådgivande grupp (NMP Advisory Group) som har till uppgift att stödja PC under
utarbetandet av Horisont 2020 NMP arbetsprogrammet. Råd ges om relevanta mål och vetenskapliga,
tekniska och innovationsprioriteringar i form av yttranden, rekommendationer eller rapporter. Den
rådgivande gruppen fattar inte bindande beslut.
En annan grupp är Expertgruppen för nanoteknologi “High level group on nanotechnology”. Gruppen
hanterar frågor som är generella för Horisont 2020; har övervägt input från industriella intressenter,
forskning och teknikorganisationer (RTOs), den akademiska världen och innovationsspecialister och har
tagit vara på erfarenheterna från den första ansökningsomgången i NMP i Horisont 2020.
För att utveckla den underliggande strategin bakom arbetsprogrammet för NMP används flera andra
olika källor:
Figur 1:
De olika beredningsgrupperna
som är involverade i framtagingen
av arbetsprogrammet NMP.
•
Samråd med europeiska teknikplattformar (ETPs);
•
Forsknings/innovations planer som utvecklats av de tre offentligt-privata partnerskap (PPPs) inom
NMP området: Framtidens Fabriker (FoF), Hållbar processindustri (SPIRE) och Energieffektiva
(Källa: VINNOVA)
byggnader (EeB);
•
EU-kommissionens beredningsprocess
Forsknings-/innovationsplaner som har utvecklats av “cross-ETPs”, som kombinerar input från
flera europeiska teknikplattformar som är relevanta för NMP aktiviteter: Alliansen för material,
Nanofutures, Utvecklingsplan för biomaterials, Utvecklingsplan för Metallurgi , Nano High-Level
Strategin för att implementera nästa NMP arbetsprogram (2016-2017) kommer att inriktas på att stödja
gruppen, Initiativet för forskning om industriella energi material (EMIRI) och Nanosäkerhets klustret
EU: s tillverkningsindustri, framförallt genom teknikutveckling och innovativa material för att säkerställa
hållbar ekonomisk tillväxt, skapa nya arbetstillfällen, uppnå klimat- och energimålen och säkerställa
adekvat miljöskydd.
(NSC);
•
Erfarenheter från övergripande KETs verksamheter (Key Enabling Technologies – viktiga
möjliggörande tekniker): nanoteknik, mikro- och nanoelektronik, fotonik, avancerade material,
industriell bioteknik och avancerade tillverkningssystem. Sådana erfarenheter ger viktiga bidrag till
Kommissionens beredningsprocess är uppdelad i flera olika steg, där olika konstellationer kan vara
med och påverka innehållet i arbetsprogrammet. I figur 1 visas en schematisk bild av processen och
de olika involverade grupperna. Av tabell 1 framgår de svenska representanterna i de viktigaste
nya tekniska lösningar och produkter.
•
Bilaterala diskussioner med EIB (Europeiska Investeringsbanken).
beredningsgrupperna för H2020.
Programkommittén (PC) är bland annat ansvarig för:
Namn
Organisation
Beredningsgrupp
Ulf Holmgren
VINNOVA
Programkommittén
•
Att att artikulera nationella positioner;
Mikael Gröning
Näringsdepartementet
Programkommittén
•
Att föreslå ämnesområden / vägledande prioriteringar /tillägg / ändringar för nästa utlysning;
Helena Berg
AB Libergreen
NMP Advisory Group
•
Att besluta om innehållet i de (tvååriga) arbetsprogrammen;
•
Godkänna utvalda projekt för finansiering.
Åsalie Hartmanis
SwedNanoTech
High level group on nanotechnology
Tabell 1: Svenska representanter i beredningsgrupper för H2020.
10
11
Nationell forskning och finansiering
Nanovetenskap och Nanoteknik omfattar långsiktig tvärvetenskaplig forskning för att ge ny kunskap om
nanorelaterade fenomen, processtyrning samt utveckling av forskningsverktyg. Prioriterade områden:
De viktigaste nationella nyckelaktörer och deras forskningsomraden inom NMP och nanosäkerhet
återfinns i bilaga 1, tabell 2. Den omfattar både forsknings kring risker med tillverkade nanomaterial
•
Kunskapsuppbyggnad kring nanorelaterade fenomen;
och oavsiktligt bildade material i nanoskala, samt ger referenser till forskningsprojektens akronymer
•
Utveckla nya nanostrukturer, system och material med hjälp av denna kunskap;
eller registreringsnummer. Detaljerad information om dessa projekt kan hittas på respektive forsknings-
•
Ökad kunskap om, samt söka efterlikna nanorelaterade fenomen i naturen;
finansiärs webbsida. Eftersom en betydande del av riskforskning i Sverige är offentligt finansierad, förväntas
•
Processer för bl a nano-fabrikation, ytegenskaper och tunna skikt;
det att information om avslutade forskningsprojekt samt pågående kommer att vara offentlig information.
•
Metoder och processer för mätning och karakterisering.
Nanosäkerhetsforskningen spänner över exponeringsmätningar på arbetsplatser till modellering av
Nya material omfattar avancerade material och ytstrukturer och fokuserar på utveckling av nya
toxikokinetiska egenskaper och utveckling av riskbedömningskriterier. Forskning kring ultrafina partiklar
multifunktionella material och ytstrukturer med skräddarsydda egenskaper. Tonvikt kommer att läggas
i luftföroreningar ingår också i tabell 2, eftersom det handlar om nanonivå men inte avsiktligt tillverkade
vid nya material som använder sig av den potential och kunskap som finns inom områden som nanoteknik
material. Exempel på ultrafina partiklar som omfattas av de presenterade forskningsprojekten är
och bioteknik samt genom att ”lära från naturen”. Viktigt är också metoder för karakterisering, design
dieselavgaser, svetsrök och sot från levande ljus. Forskning på etiska, legala och sociala aspekter (ELSA)
och modellering av nya material. Ny produktionsteknik omfattar bl a utveckling av processer, modeller
har utförts inom områdena hållbar innovation, tillämpad etik och regulatoriska analyser.
och strategier för nya produktionssystem inklusive arbete rörande produkt och processlivscykler.
Finansiering genom FP6, FP7 och H2020
NMP inom Horisont 2020 omfattar möjliggörande (key enabling) forskning, för applikationer och
De första nanosäkerhetsspecifika projekten fanns med i EUs femte ramprogram (1998-2002). EUs sjätte
och andra innovationsfrågor. NMP avser att överbrygga klyftan mellan nanoteknikforskning och
och sjunde ramprogram , FP6 och FP7 har varit mycket viktiga finansieringskällor för den svenska
kommersialisering. I programmet ingår utveckling av nanoteknologi och avancerade material för
nanoforskningen. Framförallt FP7 specificerade ett tema för nanoteknik, NMP (Nano, Material och
effektivare hälsovård och energiteknik med låga eller inga koldioxidutsläpp alls. En annan viktigt syfte
Produktion), men forskning inom nanoteknik eller nanomaterial bedrevs också inom andra arbetsprogram.
är sektorsövergripande utnyttjande av nanoteknik och avancerade material för att öka konkurrenskraft
pilotanläggningar, men omfattar även aktiviteter såsom säkerhet, kommunikation, affärsmodeller
och hållbarhet. Det finns också ett fokus på säkerhetsfrågor inom nanoteknik och stöd för utveckling av
Även under FP6 fanns en NMP prioritet: nanoteknik och nanovetenskap, kunskapsbaserade
regelverk/lagstiftning.
multifunktionella material, nya produktionsprocesser och instrument. Budgeten som avsatts för detta
Arbetsprogrammet NMP för 2016/2017 inkluderar även en fortsättning på de offentliga-privata
område inom FP6 var dock mindre än inom FP7, 35 miljarder € i FP6 respektive 140 6
partnerskapen (PPP) “Framtidens fabriker” och “Energieffektiva byggnader”, men också av en ny
PPP: “SPIRE - miljö- och processindustrier “. En viktig aspekt är att NMP särskilt adresserar industrins
Horisont 2020 NMP programmet
medverkan genom direkt deltagande i projekt och därför uppmuntras detta starkt. miljarder € i FP7. I
Horisont 2020 kommer att investera nästan 6 miljarder € i att utveckla den europeiska industriella
Bilaga 1, tabell 3 presenteras svensk deltagande inom EUs nanosäkerhetsprojekt.
kompetensen inom ”viktig möjliggörande teknik” (KET-Key Enabling Technologies). Bland dessa ingår
fotonik och mikro- och nanoelektronik, nanoteknik, avancerade material och avancerade tillverkningsoch bearbetningssystem och bioteknik. Utvecklingen av dessa tekniker kräver en tvärvetenskaplig,
kunskaps- och kapitalintensiv strategi. Området NMP (Nano, Material och Produktion) är uppdelat i tre
delområden: nanovetenskap och nanoteknik, nya material och ny produktionsteknik.
12
13
Kartläggning av svensk nanoteknologikompetens och
nyckelaktörer
I Sverige finns ett tiotal framträdande forum som mer långsiktigt verkar för kunskapsutveckling
och kunskapsspridning inom nanoteknikområdet, som även inkluderar hälso- och miljörisker med
nanomaterial. Denna rapport presenterar en kartläggning av nyckelaktörerna inom nanoteknologi
(universitet, företag, offentliga institutioner, konsulter etc.) och deras kompetens.
Sex forum har sin hemvist vid universitet och högskolor och engagerar till största delen forskare
och studenter. Bland dem återfinns Chalmers styrkeområde nanovetenskap och nanoteknologi och
NanoSphere /Mistra Environmental Nanosafety, som har representation från företag, beslutsfattare
och allmänheten. NanoSphere har också Kemikalieinspektionen knutet till sitt forum. Även
Nanometerkonsortiet i Lund har kontakt med myndigheter och företag.
SwedNanoTech är ett forum som bildades 2010. SIS/Teknisk kommitté 526 har bred representation från
olika sektorer i samhället. Det myndighetsnätverk som initierats och koordineras av Kemikalieinspektionen
syftar till samverkan mellan myndigheter om hälso- och miljörisker och lagstiftning för nanomaterial
inom olika områden. Ideella organisationer/icke-statliga organisationer och allmänheten är i regel dåligt
representerade i de identifierade forumen.
I följande beskrivs de viktigaste forskningsområden och nyckelaktörer som driver nanoteknologiutvecklingen i Sverige:
Forskning med teknisk och/eller medicinsk inriktning:
•
Styrkeområdet nanovetenskap och nanoteknologi, Chalmers
Chalmers har sedan några år organiserat särskilda s.k. styrkeområden vilka ska möta utmaningar som är
avgörande för omställningen till ett hållbart samhälle. Ett sådant styrkeområde är det för nanovetenskap
och nanoteknologi. Innovation och entreprenörskap är styrkeområdenas drivkrafter och målet med
medverksamheten är att främja forskning och utbildning inom nanovetenskap och nanoteknologi/
nanoteknik vid Chalmers, samt verka för dess nyttiggörande inom samhället.
•
NanoSphere/Mistra Environmental Nanosafety, knutet till Göteborgs universitet och Chalmers
NanoSphere (Center för interaktions- och riskstudier i Nano-Bio- Geo-Socioteknosfära gränsytor)
vid Chalmers och Göteborgs universitet är ett multidisciplinärt, tvärvetenskapligt projekt som samlar
forskare från tre fakulteter inom naturvetenskap, medicin och samhällsvetenskap. NanoSphere, som
15
nyligen avslutades, har två huvudinriktningar, en naturvetenskaplig/teknisk, och en socioekonomisk/
där samarbete bedrivs mellan forskare från medicin, teknik, naturvetenskap och humaniora rörande
samhällsvetenskaplig. I de mest basala delarna - syntes och karakterisering av nanopartiklar samt
implanterbara och biokompatibla elektrod implantat i hjärnan. Centret är starkt forskningsinriktat och
effektstudier på cell och mikroorganismnivå - eftersträvas synergier mellan de eko(toxiko)logiska och
de nanomaterialrelaterade frågor som diskuteras är de som är relevanta för centrats forskningsmål. En
biomedicinska dimensionerna. Projektets samhällsvetenskapliga del tar fram de utsläppsscenarier vilka
del av verksamheten har sin tyngdpunkt kring säkerhetsfrågor kring nanomaterial. NRC är även partner
behövs i den naturvetenskapliga delen för att prioritera vilka nanopartiklar som ska tas fram och testas.
i Nanometerkonsortiet.
Projektet utvärderar huruvida konventionell riskvärderingsmetodik är tillämpbar för nanopartiklar eller ej.
•
Swedish Medical Nanoscience Center, Karolinska Institutet
Målet med det nyligen initierade programmet Mistra Environmental Nanosafety är att skapa en
Swedish Medical Nanoscience Center är ett forskningscentrum som etablerades 2009. Centret har en
tvärvetenskaplig forskningsmiljö för att utveckla nanoteknik som kan användas inom miljöområdet och
unik position inom den medicinska fakulteten att utveckla nanovetenskap för medicinska ändamål inom
bidra till ett hållbart samhälle. Forskning bedrivs även om nanoteknikens miljöeffekter. Programmet
en forskningsmiljö som erbjuder en blandning av teknisk, preklinisk och klinisk expertis. Centret fungerar
leds från Chalmers. Andra deltagare är Göteborgs universitet, Lunds universitet, Karolinska institutet,
som ett kunskapsnav på de nationella och internationella arenorna och utgör en fysisk plattform där
Kungliga Tekniska högskolan och Akzo Nobel.
forskare från områdena medicin och teknik kan samarbeta.
•
The Centre in Nano science and technology (CeNano), vid Linköpings tekniska högskola (LiTH),
•
Linköpings universitet
Avdelningen Nanoteknologi och funktionella material är starkt knutet till tillämpningar inom områdena
Avdelningen för Nanoteknologi och funktionella material och Strukturkemi, Uppsala universitet
Aktörerna i verksamheten är forskare vid universitet. Syftet med CeNano är att samla forskare aktiva
farmaci, bioteknik, samt energi och miljö. Materialen i fokus är således både polymerer, olika typer
inom nanoområdet och öka samarbetet dem emellan och på så sätt stärka forskning och kompetensen
av läkemedelsbärare (både i fast form och som geler), så kallade mesostrukturerade nanopartiklar,
inom nanovetenskap och nanoteknik vid LiTH. Ett mål är även att åskådliggöra forskning kring
läkemedelsmolekyler och andra biologiskt aktiva molekyler, samt fasta material såsom metaller,
nanomaterial vid LiTH genom seminarier och aktiviteter där olika intressenter kan mötas. CeNano verkar
metalloxider och andra typer av keramer. En nära koppling föreligger mellan grundforskning och
även för utveckling och koordination av undervisning. FunMat (Funktionella Material i Nanoskala) ingår
avancerade tekniska tillämpningar. Inom Strukturkemi utförs forskning inom material och energi. Vid
i CeNano: Centret utvecklar nanostrukturerade multifunktionella keramikmaterial för applikationer som
avdelningen bedrivs forskning om bl a energilagring och energiomvandling. Batterier och bränsleceller
slitageskyddande beläggningar, elektriska kontakter och kemiska sensorer.
studeras och de ingående materialens struktur och funktion undersöks.
•
Standardisering:
Nanometerkonsortiet, Lunds universitet
Nanometerkonsortiet (NMC) startade 1990 och har utvecklats kontinuerligt sedan dess, vilket innebär
att cirka 200 forskare idag är kopplade till verksamheten. Det är sedan 2010 utnämnt till strategisk
forskningsområde. NMC stödjer och samordnar verksamheten inom nanovetenskap och nanoteknologi
vid Lunds universitet. Vetenskapligt fokus är materialvetenskap med tyngdpunkt på nanotrådar,
säkerhet och de grundläggande fysiska och kemiska egenskaperna av funktionella nanostrukturer,
samt deras tillämpningar inom grundläggande vetenskap, inom energiomvandling, elektronik och
inom biovetenskaperna. Forskningen ger verktyg för ökad kunskap när det gäller hållbarhet och risker i
•
SIS/Teknisk kommitté 526 Nanoteknik
SIS TK 526 har bred representation bestående av intressenter inom olika områden i samhället.
Kommittén anger att den skulle ha nytta av deltagande från fler privata företag, och myndigheter som
t.ex. Kemikalieinspektionen.
Företag, forskare och andra intressenter:
utvecklingen och designprocesser av nya material baserade på nanoteknik.
•
SwedNanoTech
•
SwedNanoTech har ett etablerat kontaktnätverk vilket möjliggör en rad olika aktiviteter såväl för att
Organisationen har i jämförelse med andra forum en bredare representation av olika samhällsintressen.
Neuronanoscience Research Center, Lunds universitet
Neuronanoscience research center (NRC) är ett tvärvetenskapligt forskningscentrum vid Lunds universitet
16
bygga upp kunskap som att sprida kunskap till olika intressesfärer i samhället.
17
•
NordMiljö AB
•
Innventia
NordMiljö är ett ledande konsultföretag inom bedömning av miljö-, hälso- och säkerhetsaspekter
Innventia är ett forskningsinstitut som arbetar med innovationer baserade på råvara från skogen.
för kemikalier och tillverkade nanomaterial. Företaget koordinerade FP7 nanosäkerhetsprojektet
Huvuddelen av verksamheten bedrivs i projektform inom forskningsprogram som involverar många
NanoSustain projektet (2010-2013), koordinerar f n NanoValid och är projektledare för NanoDefine.
kunder, som exempelvis det treåriga klusterforskningsprogrammet, eller i utvecklingsprojekt med
Även dessa projekt berör nanosäkerhet.
enskilda kundföretag. Innventia utför också många direkta uppdrag i form av analyser, provningar,
testning och demonstrationer.
Myndigheter med verksamhet och/eller lagstiftning som berörs av risker med nanomaterial:
•
•
Myndighetsnätverk som koordineras av Kemikalieinspektionen
På eget initiativ har KemI introducerat ett myndighetsforum med bred täckning och samlad kunskap om
aktiviteter på de olika myndigheterna . Nätverket etablerades 2011 med inbjudan till 17 myndigheter
däribland Arbetsmiljöverket, Miljödepartementet och VINNOVA och har därefter haft möten en gång per år.
IVL Svenska Miljöinstitutet
IVL grundades 1966 och har sedan dess arbetat med utveckling av nya lösningar på miljöproblem, både
på nationell och på internationell nivå, baserat på tillämpad forskning och uppdrag för en ekologiskt,
ekonomiskt och socialt hållbar tillväxt inom näringslivet och övriga samhället. Institutet har Sveriges
bredaste miljökompetens och har drygt 200 anställda, vilket gör IVL till ett ledande institut för tillämpad
Forskningsinstitut:
miljöforskning och konsultverksamhet. IVL ska i ett projekt utveckla metoder och strategier för att
•
anställdas exponering för dem. Projektet kommer att genomföras som fallstudier i miljöer där det
mäta förekomst och spridning av nanopartiklar på arbetsplatser samt utvärdera åtgärder som minskar
SP Sveriges tekniska forskningsinstitut
Sveriges tekniska forskningsinstitut är en internationell institutskoncern för forskning och innovation. SP
bidrar till hållbar utveckling genom att ta fram ny kunskap och tillförlitligt tekniskt beslutsunderlag för
användning i näringsliv och samhälle. SP bedriver nano-projekt och inom dessa sker diskussioner mellan
industri och referensgrupper för respektive projekt.
•
förekommer nanopartiklar.
•
Swetox
Swetox är ett nationellt akademiskt forskningscentrum skapat för att bättre kunna möta samhällets behov
av säkra kemikalier och en giftfri miljö. Syftet är att genom unik samverkan mellan elva svenska universitet
Acreo Swedish ICT
Svenska ICT är en grupp forskningsinstitut inom ICT (informations- och kommunikationsteknik), med
kompetens som sträcker sig från hårdvara, mjukvara och tjänstesektorsutveckling till interaktionsdesign
och innovationsprocesser. Acreo svenska ICT erbjuder innovativa och värdeskapande IT-lösningar för
hållbar tillväxt och ökad konkurrenskraft i näringsliv och samhället som helhet. Som en av Europas
bedriva innovativ tvärvetenskaplig grundforskning, tillämpad forskning och uppdragsforskning såväl
som utbildningsverksamhet. Verksamheten har ett tydligt fokus på att utveckla ny kunskap och nya
metoder och att bedöma säkerheten hos alla typer av kemikalier, till exempel hormonstörande ämnen,
nanomaterial och läkemedel.
främsta forskningsinstitut, erbjuder Acreo spjutspetsresurser och tekniker inom nyckelområden som
sensorer och aktuatorer, kraftelektronik, digital kommunikation och Life Science.
•
Swerea
Målet är konkurrenskraft, lönsamhet och hållbar framtid genom innovation i världsklass inom områdena
material-, process-, produkt- och produktionsteknik. Swerea-koncernen arbetar på vetenskaplig grund
för att skapa industrinytta tillsammans med industri och medlemsföretag inom material-, process-,
produktionsteknik och produktframtagning. Swerea består av moderbolaget och fem forskningsinstitut:
Swerea IVF, Swerea KIMAB, Swerea MEFOS, Swerea SICOMP och Swerea SWECAST.
18
19
Syntes och tillverkning
När det gäller syntes och tillverkning av nanomaterial har följande nyckelaktörer eller expertgrupper
kunnat identifieras:
•
Nanometerkonsortiet (NMC), Lund Nano Lab (LNL), Lunds universitet
LNL erbjuder renrum, utrustning och kompetens för avancerad nanofabrikation, grundforskning och
komponentutveckling. Ett av syftena med LNL är att tillhandahålla infrastruktur och kunskap inom
nanofabrikation och epitaxi (tillväxt av kristaller på kristallint substrat) till både akademiska användare
och nystartade företag.
•
Nanostrukturerade material (CeNano), Linköpings universitet
Forskningen omfattar slitstarka beläggningar, mesoporösa material och katalys samt aluminiumlegeringar.
Nanostrukturerade hårda beläggningar kan t.ex. användas som skyddsskikt för skärverktyg. I den
experimentella delen för slitstarka beläggningar används fysikaliska ångdeponeringstekniker, dvs
katodstrålebeläggning och magnetron”förstoftning”, används för att syntetisera beläggningarna.
Vad gäller material och katalys, fokuseras forskningen på hur processparametrarna påverkar
materialegenskaperna i mesoporöst kiseldioxid med cylindriska porer. Dopning av kiseldioxid strukturen
utförs och detta material använde som mall för nanopartikeltillväxt med katalytiska tillämpningar.
Aluminiumlegeringar som antingen används för gjutna fordonsmotorblock eller värmeväxlare studeras.
21
•
MyFab
•
Institutionen för kemi, Uppsala universitet
Erbjuder tjänster för forskning inom nanoteknik och produktutveckling. Resurs av världsklass med tre
Från materialvetenskapliga aspekter utvecklas nanostrukturerade oxidpartiklar och filmer, joniska flytande
renrumsanläggningar (KTH, Chalmers, Uppsala Universitet) och mer än 500 instrument för tillverkning
redox system och kromoforer. Inom den tillämpade forskningen studeras färgämnessensiterade solceller
och karakterisering:
baserade på monolitisk struktur.
- KTH/Acreo: Laboratoriet hanterar separata steg till fulla sekvenser vad gäller syntes och tillverkning t.
•
ex. epitaxi, tunnfilmsdeponering, litografi, torretsning, termiska processer och våta processer.
Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik, Karlstads universitet
Syntes av ytstrukturer för olika material. Ytornas struktur undersöks, hur de förändras tillsammans med
- MC2 (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap), Chalmers: MC2 inrymmer ett renrum för
andra material, hur kemiska reaktioner påverkar dem och hur de växer, atomlager för atomlager.
mikro- och nanofabrikation med den senaste utrustningen.
- Ångström mikrostrukturlaboratoriet, Uppsala universitet: Prepareringsprocesserna omfattar bl.a.
våtkemi, diffusion och jonimplantat för dopning och högtemperatur tillväxt eller deponeringsprocesser,
•
Polymerteknologi, KTH
Forskningen omfattar hur man kan optimera polymerstrukturen och manipulera polymera ytor som är
nanolitografi, torretsning med dimensions och profilkontroll och tunnfilmsprocesser för deponering vid
absolut nödvändigt för förbättrade och mer raffinerade biomaterial. Aktiviteterna omfattar syntes och
låg temperatur.
ytmodifiering, avsedda för biomedicinska tillämpningar såsom vävnadsteknik. Särskild uppmärksamhet
ägnas ytbearbetning av polymera biomaterial; kemisk funktion, ympning, mönstring och nanostrukturering.
•
Ett besläktat område av stort intresse är syntesmatriser för kontrollerad läkemedelstillförsel.
Funktionella material, KTH
Avdelningen för funktionella material (FNM) på KTH omfattande kompetens inom syntes av ett stort antal
nanopartikulära system från partiklar med enskilda komponenter till komplexa strukturerade partiklar,
inklusive oorganiska partiklar med extraordinära fysikaliska och kemiska egenskaper som är av stor
vetenskaplig och teknisk intresse, samt polymera- och kompositpartiklar med bestämbar porositet och
ytfunktionalitet avsedd för biomedicinska tillämpningar.
•
Material och miljökemi, Stockholms universitet
Detaljstudier utförs av hur olika ämnen kan kombineras och utvecklas till nya nanomaterial, såsom keramer
och porösa material vilka kan användas inom hälsoområdet och i energi- och miljöteknik. En specialitet är
världsledande forskning där material undersöks ned till enstaka atomer med elektronmikroskopi.
•
Avdelningen för Nanoteknologi och funktionella material, Uppsala universitet
Nanoteknologi och funktionella material omfattar både analys av nanoteknologiska materialstrukturer och
syntesen av dessa. Syntesdelen omfattar både kemiska, fysikaliska och biologiska tillverkningsmetoder.
Materialen inkluderar polymerer, olika typer av läkemedelsbärare så kallade mesostrukturerade
nanopartiklar, läkemedelsmolekyler och andra biologiskt aktiva molekyler, samt fasta material såsom
metaller, metalloxider och keramer.
•
Strukturkemi, Uppsala universitet
Forskning utförs inom nanomaterial och energi. Syntes av oorganiska eller organiska elektrod- och
elektrolytmaterial för batterier.
22
23
Fysikalisk-kemisk karakterisering
Inom mätning och karakterisering av nanomaterial finns följande nyckelaktörer:
•
Nanometerkonsortiet (NMC), Lunds universitet
Lunds nanokarakteriserings laboratorier (NMC) har tillgång till ett stort utbud av karakteriseringstekniker
i världsklass som sträcker sig från mikroskopi för analys av enstaka atomer till instrument för telemetrisk
övervakning av djur. En hörnsten i verksamheten är de nya banbrytande karakteriseringsmetoderna
som har utvecklats i Lund. Analysmetoderna omfattar bl.a. svepelektronmikroskopi (SEM), synchrotron
baserad mikroskopi, optisk mikroskopi, avancerad elektronmikroskopi, elektrisk nanokarakterisering
och tidsupplöst laserspektroskopi.
•
MyFab
Erbjuder tjänster för forskning inom nanoteknik och produktutveckling med tre renrumsanläggningar
(KTH, Chalmers, Uppsala universitet):
- KTH/Acreo: Laboratoriet erbjuder tillgång till ett brett utbud av karakteriseringstekniker för material och
komponenter; optisk mikroskopi, hög upplösning skanning elektonmikroskopi, transmissionselektronmikroskopi, röntgendiffraktion och skanning probe tekniker.
- MC2 (Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap), Chalmers: Utrustning för mätning och
25
karakterisering
framförallt
inom
tre
forskningsområden:
fotonik,
kvantkomponentfysik
och
högfrekvenselektronik.
Institutionen för kemi, Uppsala universitet
Ledande expertis inom området mesoporösa färgämnessensiterade solceller. Forskningen är inriktad
- Ångström mikrostruktur laboratoriet, Uppsala universitet: Analyslaboratoriet erbjuder ett antal
karakteriseringsmetoder såsom svepelektronmikroskopi (SEM), fokuserad jonstråle (FIB), transmissionselektronmikroskopi (TEM), röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS) metoder för ytstruktur, analys och
optisk mikroskopi.
•
•
på fysisk-kemisk karakterisering av mesoporösa elektroder för olika typer av optoelektroniska enheter.
•
Polymerteknologi, KTH
Forskningen innefattar även karakterisering av polymera biomaterial, avsedd för biomedicinska
tillämpningar såsom biologisk vävnadsteknik (se 7.1).
Funktionella material, KTH
På laboratoriet för nanokarakterisering finns följande instrument; elektronmikroskopi, TGA, DSC, FT-
•
SP Sveriges tekniska forskningsinstitut
IR, Zeta potential, BET (ytmätning), partikelstorlek, Pycnometer, Cyclic voltametri, UV-Vis spektroskopi,
Spårbar mätteknik inom nanoteknologi bedöms vara ett viktigt tillväxtområde där SP har bred erfarenhet.
Fluorescence spektrometer, reologi och XRD. Dessutom finns det tillgång till avancerade ytkaraktärisering
Kompetens utvecklas kring materialkarakterisering med analystekniker som har en rumslig upplösning
tekniker (SIMS, XPS, AFM).
på nanometernivå. Arbetet fokuseras på tekniken time-of-flight secondary ion mass spektrometry (ToFSIMS) och dess tillämpningar på tunna (1-100 nm) filmer och ytbundna (adsorberade) molekyler. Ett
•
område som växer starkt är tillämpningar inom biologi (analys av modellsystem, celler och vävnader).
Material och miljökemi, Stockholms universitet
- Centret för elektronmikroskopi (EMC): Elektronmikroskopi (EM) har använts och utvecklats vid
SP arbetar också med högupplösande SEM för karakterisering av strukturer och ytor på nanometernivå,
institutionen kontinuerligt sedan 1974. Den tidigare instrumentering har uppgraderats med de senaste
bl.a. polymera nanokompositer.
TEM, SEM och FIB instrumenten.
- Macal (Material Analysis Center på Arrheniuslaboratoriet): Centret är organiserad på sex olika
laboratorier: röntgendiffraktion, optisk spektroskopi, ytanalys, termisk analys, fysiska egenskaper och
karakterisering och masspektrometri.
•
Materialvetenskap – nano till makro, Karlstads universitet
Forskningen inriktar sig på att kartlägga grundläggande egenskaper såsom elektrontransport och
inverkan av mekanisk spänning. De experimentella metoder som används är instrument som kombinerar
svepprobsmikroskopier (AFM och STM) med transmissions elektron mikroskopi (TEM). Med hjälp av dessa
kan man manipulera och karaktärisera nanostrukturer samtidigt som man analyserar dessa på atomär nivå.
•
Biologisk fysik, Chalmers
Forskningen fokuseras på utveckling av ytbaserade bioanalytiska verktyg, såsom QCM-D, lokaliserad SPR
och mer nyligen TIRF mikroskopi och deras kombination med mikrofluidik för grundläggande studier av
cellmembran funktion men även för användning av diagnostiska och medicinscreenings applikationer.
•
Teknisk fysik, Chalmers
Forskningsområdet omfattar modellsystem för hur nanopartiklar interagerar vid biologiska gränsytor/
barriärer.
26
27
Hälsoeffekter, nanotoxikologi och arbetsmiljö
Följande nyckelaktörer har identifierats för att bestämma toxikologiska effekter kopplade till nanomaterial
vad gäller hälsoeffekter och arbetsmiljöfrågor:
•
Enheten för Molekylär toxikologi, Karolinska Institutet
Forskningen syftar till att identifiera och karaktärisera molekylära och biokemiska processer som
induceras vid exponering för toxiska ämnen inklusive tillverkade nanomaterial.
•
Ergonomi och aerosolteknologi, Lunds universitet
Här håller man på att uveckla, validera och tillämpa en ny tvärvetenskaplig, mer relevant metod för
in-vitro tester av aerosolnanopartiklars toxicitet På avdelningen har en tvärvetenskaplig forskargrupp
bildats med kopplingar till METALUND (ett kompetenscentrum vars forskning syftar till att öka kunskaper
och förståelse av olika miljöfaktorers påverkan på folksjukdomar) och Nanometerkonsortiet, både vid
Lunds universitet. Målet med forskargruppens arbete är att bidra med ny kunskap för att uppnå hälsa
och produktivitet i arbetslivet och samhället när vi utvecklar och tillämpar nanoteknologin.
Några av områden som forskargruppen arbetar med:
a) Bestämma arbetsplatsexponeringar och utsläppsnivåer under produktion av nanomaterial;
b) Utvärdera relevanta exponeringsparametrar för övervakning och framtida lagstiftning;
c) Bestämma agglomerering/deagglomeration av nanopartiklar och interaktion med proteiner
efter; deponering i luftvägarna.
29
•
TiO2, ...). De fasta matriser som studeras är naturliga jordarter och industriella avfallsprodukter från
Institutionen för genetik och patologi, Uppsala universitet
Vid institutionen studeras om nanopartiklar kan orsaka inflammatoriska reaktioner eller andra effekter
högtemperatur processer (t.ex. bottenaska, flygaska och cement). För att kvantitativt förstå de kemiska
på människans immunsystem. Genom en serie experiment på blodceller, immunceller och olika
och fysikaliska processerna används geokemisk modellering (PHREEQC, MINTEQ) i kombination med
blodproteiner undersöks om nanopartiklarna kan aktivera celler och blodproteiner, som utlöser det så
transportmodellering (Hydrus-1D). Många av de studerade föreningarna saknar grundläggande data
kallade kaskadsystem i kroppen med inflammatoriska reaktioner eller andra effekter som följd.
och därför krävs bestämning av termodynamiska och / eller kolloidala egenskaper i separata experiment
(t.ex. löslighet, adsorption, Kd-värden, Kr värden (hetero) aggregeringskonstanter, Hamaker konstanter).
•
Institutionen för medicinska vetenskaper, Uppsala universitet
En forskargrupp vid institutionen undersöker vad som händer när människor andas in nanopartiklar.
•
Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet
Gruppen har utvecklat en teknik som gör det möjligt att mäta hur mycket lungan släpper igenom så att
Lipidmolekyler bildar tunna biologiska membran som omsluter alla levande celler, och beter sig som
ultrafina partiklar i inandningsluften kommer in i kroppen.
tvådimensionella flytande blad nedsänkta i bulk vatten. Samspelet mellan dessa biomembraner med
sin omgivning lägger grunden för en uppsjö av biologiska processer rotade i mesoskopisk domänen
•
- längdskalor av 1-1000 nm och tidsskalor 1-1000 ns. På institutionen studeras interaktionen mellan
Totalförsvarets Forskningsinstitut FOI/ Yrkes- och miljömedicin/Umeå universitet
Biologiska modeller används för lungexponeringar i försöksdjur och på isolerade celler för att definiera
nanopartiklar och biologiska membran med datorbaserade simuleringsmetoder (kemisk modellering)
vilka nya partikulära nanomaterial som kan ge upphov till negativa hälsoeffekter. Av intresse är
med avsikt att påvisa möjlig toxicitet.
metalloxider med tänkbar industriell användning, t.ex. titandioxid, järnoxid och zinkoxid.
•
Riskanalys (RA), livscykelanalys (LCA), kommunikation och policyfrågor
Swetox
•
Institutionen för Energi och miljö, Chalmers
Swetox är ett nationellt akademiskt forskningscentrum skapat för att bättre kunna möta samhällets behov
På institutionen utförs miljöbedömningar av olika slag, främst riskanalys av kemikalier och material.
av säkra kemikalier och en giftfri miljö. Syftet är att genom unik samverkan mellan elva svenska universitet
Riskanalys används främst för att bedöma risker med nya nanomaterial. Gemensamt för forskningen
bedriva innovativ tvärvetenskaplig grundforskning, tillämpad forskning och uppdragsforskning såväl
är att den ofta handlar om hur man kan skapa relevanta miljöindikatorer för olika fall. Forskningen
som utbildningsverksamhet. Utrustning, system och metoder inom cellodling och molekylär toxikologisk
handlar även om utveckling och tillämpning av metoder för att förstå och begränsa samhälleliga
verksamhet kopplad till bioanalys och histoteknisk analys.
processers miljöpåverkan. Metoder som tillämpas är bedömningar av ekologiska/miljömässiga risker
och substans/materialflöden, ofta med perspektiv från livscykelanalys (LCA) och fokus på utsläpp och
Yttre miljö
exponeringsmodeller. Aktuell forskning inkluderar även tvärvetenskapligt samarbete med samhällsvetare
Följande nyckelaktörer studerar möjliga effekter av nanopartiklar i den yttre miljön:
kring risk och styrmedel.
•
På Chalmers finns även The Swedish Life Cycle Center som är ett kompetenscentrum för utvecklande av
Miljönanokemi, Chalmers
Inom Miljönanokemi studeras effekter av nanopartiklar i miljön. Forskningen handlar om interaktioner
tillämpat livscykeltänkande inom industrin och andra delar av samhället Institutionen för globala studier,
som sker vid partikelytor i vattenmiljö och arbetet fokuseras på nanopartiklars effekter i naturen.
Reaktivitet av nanopartiklar av titandioxid studeras som funktion av partikelstorlek, form, pH och
•
Göteborgs universitet
salthalt med hjälp av bland annat potentiometrisk titrering. Målet är att utveckla datamodeller som kan
Inom riskforskning ligger tonvikten vid att beskriva och förklara hur riskfrågor förstås och hanteras i
beskriva ytladdning av sfäriska nanopartiklar, samt ytkomplexering då metaller och organiska molekyler
samhället utifrån skilda perspektiv och uppfattningar. Den snabba och lovande utvecklingen av
adsorberas i naturliga miljöer.
nanoteknologin kräver en samtidig ökning av kunskaperna om riskerna med nano för människors hälsa,
ekosystemen och samhället. Indicier pekar på att en del tillverkade nanopartiklar kan ge skadliga effekter,
•
men kunskapsbilden är fragmenterad och ibland motsägelsefull. Olika aspekter på utvecklingen av
Institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet
Forskningen fokuserar på transport och vad som händer med oorganiska föreningar i fasta matriser.
samhällets riskhantering studeras.
De studerade föreningarna omfattar tillverkade (oorganiska) nanopartiklar (Ag, Au, CeO2, ZnO,
30
31
Kartläggning av svenskt kunskaps- och teknikbehov
Parallellt med den tekniska utvecklingen av nya material måste vi lära oss att hantera de nya materialen
Ytterligare resurser behöver satsas på att stärka kunskapsöverföringen mellan forskare och företag samt
för att undvika farliga situationer under materialets hela livscykel. Samverkan med EU och OECD är
hur sådana aspekter kan integreras i företagens tekniska utveckling. Kommunikationen ska fokusera
viktig och nödvändig. Sverige deltar genom olika expertmyndigheter, med ett nationellt perspektiv på
på fördelar och potentiella risker med nanomaterial och nanoteknik. Dialogen mellan de statliga
vad som utgör rimliga säkerhetsnivåer och skyddsåtgärder. Samverkan behövs också mellan industri,
myndigheterna och företag, organisationer och andra intressenter behöver stärkas, särskilt vad gäller
myndigheter och forskning. Mycket av de data som behöver tas fram behöver komma från industrin
utformning av vägledningsdokument, regler och lagstiftning.
som har kunskap om tillverkningsprocesser etc. Utveckling av metoder behöver ske i samverkan med
En dialog med berörda delar av näringslivet, akademin och privata forskningsfinansiärer, behöver
forskning och myndigheter.
inledas för att ta fram en handlingsplan för hur integration mellan innovation och potentiella hälso- och
I allmänhet brister brister kommunikationen i Sverige när det gäller kunskap om nanomaterial, mycket
miljöeffekter med nanomaterial kan etableras redan på ett tidigt stadium vid satsningar på forskning och
för att kunskapen saknas i mottagarledet. T.ex. vet inte kommunerna hur de ska hantera frågor kring
utveckling. På lång sikt är detta nödvändigt för marknadens acceptans av nya nanoprodukter. Idag saknas
miljö och arbetsmiljö. Det är svårt för ett litet företag att kommunicera med kommunerna eftersom de
i allmänhet konkteta direktiv och mätbara målsättningar med innovation från näringsdepartementet.
själva får driva sina frågor, det finns inga standardiserade tester eller riktlinjer och detta leder redan idag
till försenad utveckling av nya nanomaterial och dess tillämpningar.
32
33
Det har konstaterades att det arbete som satts igång genom plattformsprojektet är viktigt för Sverige
och många i nätverket vill att detta utvecklas. Sveriges deltagande i EU-projekt i allmänhet kan bli
sätt. Att integrera ”säkerhetstänket” i utvecklingen av produkter blir allt viktigare.
•
I de nordiska länderna finns en öppenhet och transparens hos företag, vilka erbjuder unika
avsevärt större och nationellt behöver ta chansen att påverka och delta mer aktivt. Nederländerna är
möjligheter att undersöka t.ex. arbetsmiljöförhållanden. Att göra exponeringsstudier på företag
jämförevis ett litet land att jämföra med Sverige, men till skillnad från Sverige så finansieras huvuddelen
är hög prioriterad i Sverige och övriga Norden, som skulle tas tillvara på för att få till fler studier
av all FoU via EU, medan det i Sverige rör det sig om ca 20 %. Det svenska systemet behöver effektiviseras
av exponering av nanomaterial i olika tillverkningsmiljön längs olika ”product value chains” och
för att öka och underlätta deltagandet genom att det ska vara lättare att hitta partner och få stöd under
livscyklar.
ansökningaprocessen.
•
Att bygga upp en ny ”Säkerhetskultur” och ”Exponeringsvägar” kom upp som förslag på
ämnesområden inom Horisont 2020.
Vinnovas assistans skulle behöva förbättras då det krävs mycket energi och engagemang av företag och
•
ELSA frågor kom i allmänhet upp som en viktig punkt. I synnerhet diskuterades ett förslag att mäta
andra partners för att kunna delta. Det finns några forskare och andra i Sverige som är mycket erfarna
exponeringsnivåer på arbetsplatser där tillverkning och bearbetning sker av de nya materialen.
och framgångsrika när det gäller EU ansökningar. Ett förslag är att intervjua dessa för att få en bild av hur
Ett specifikt nanomaterial som nämndes är kolnanorör speciellt som de i vissa fall har likheter
vi kan effektivisera det svenska systemet så Sverige kan vara med på samma villkor som övriga länder.
med asbest. Möjligheten att samarbeta med partner i Norden (Danmark, Norge, Finland), dela
erfarenhet och resurser, och komma överens om en gemansam syn diskuterades. Målet vore att
Svenska styrkeområden
skapa ny kunskap om ELSA aspekter som kan leda till en ny säkerhetstänkande och riskparadigm
när det gäller en hållbar utveckling av nanoteknologin.
Det som betecknas som ”styrkeområde” i denna rapport är främst där Sverige har verksamhet, inte
nödvändigtvis var de bästa publikationerna produceras etc. Baserat på all tillgänglig information som
•
användning, såsom att bedöma hälsoeffekter av nanopartiklar, beskriva egenskaper och definiera
samlades inom projektet, har följande områden bedömts vara starka forskningsmiljöer eller
vad som är nanopartikel. Vi har avsevärd kunskap och erfarenhet inom detta område. SP är Sveriges
innovationsområden i Sverige:
•
Syntes och tillverkning av nanomaterial
•
Utveckling av nya funktionella nanomaterial med olika tillämpningar
•
Fysikalisk-kemisk karakterisering av nanopartiklar
•
Nanotoxikologi
•
Modellering (nanotoxikologisk mekanismer, transport i fasta matriser)
•
Riskanalys
Sverige skulle kunna ta ledningen på EU nivå vad gäller standardisering av nanoteknologi
internationell framstående metrologiska institut och aktiva i olika projekt kring standardisering av
metoder. Ett exempel är projektet EU NANOMAG där SP tittar på magnetiska nanopartiklar och olika
sätt att karakterisera dem. Även standardisering av in vitro tester för att utvärdera för nanopartiklar
för att utvärdera deras toxicitet studeras av SP. Även SIS arbetar aktivt för standardisering inom
TK516 Nanoteknik.
•
Framförallt svenska SMFs arbetar proaktivt för att ny forskning omsätts i framtida innovationer och
nya arbetsplatstillfällen. Identifiering av SMFs som kan växa med hjälp av samarbete med akademin
är ett viktigt delmoment inom detta. Hitta en hållbara lösningar för finansiering av projekt som kan
överbrygga ”Valley of Death”. Konkretisera företagens behov, i relation till deras utvecklingsfas,
Svenska prioriteringar inom kommande H2020 NMP utlysningar
med hjälp av ”industrialiseringscoacher”.
•
Genom de workshoppar som hållits i projektet, de enkäter som besvarats av akademi och industri har
Höja kompetents och kunskap för multi- och interdisciplinär forskning tvärs över forsknings-, industri
och samhällssektorer för att utveckla en långsiktig helhetssyn.
följande nationella prioriteringar identifierats i relation till huvudmålen för H2020 NMP:
•
Säkerhet har alltid varid en viktig del av teknikutvecklingen i Sverige, både med och utan nano. En
förutsättning för detta är att man får med sig ett ”tänk” från högskolan som innefattar hållbarhet,
risker och säkerhetsaspekter. Industrin ställer allt högre krav på att utvecklingen ska ske på ett säkert
34
35
Slutsatser
Ytterligare åtgärder för att underlätta och stärka kommunikation
och samverkan mellan svenska forskare kan bidra till
nätverksbyggande över disciplingränser och utveckling av
starka forskningsmiljöer. Detta tillsammans med bra och
kvalificerad stöd vid konkreta ansökningar till H2020 NMP
och andra relevanta forskningsprogram, skulle bidra till
att öka svenska forskningsansökningars konkurrenskraft
internationellt. Sådana skulle vara av betydelse såväl för
innovation och teknisk utveckling som för förutsättningarna
för riskbedömning och riskhantering.
37
Bilagor
Referenser
Nationell och EU FP6, FP7 forskning med svenskt deltagande
Mapping research and development within the nanofield in Sweden.
Tabell 2: Nationellt finansierad forskning inom nanotoxikologi eller ELSA
Report Nr 5-12, Kemikalieinspektionen
Nationell strategi för nanoteknik - Ökad innovationskraft för hållbar samhällsnytta.
VINNOVA Policy VP 2010:01
Projekt/finansiering
Forskningsområde
Universitet
Mistra Nanorobust
Vetenskapligt baserad innovation, hållbarhet
Chalmers
och social robusthet av nanoteknologier
Säker utveckling! – Nationell handlingsplan för säker användning och hantering av nanomaterial.
Statens offentliga utredningar, SOU 2013:70
Mistra Environmental
Utveckla nanoteknik som kan användas inom
Chalmers, GU, KTH, KI, LU
Nanosafety
miljöområdet
FORMAS 2012-771
Nanostrukturerade konstruktioner för vattenrening Chalmers
FORMAS 2014
Miljö- och resurskonsekvenser av grafen och
Chalmers
nanocellulosa
FORMAS 2009-1696
Metoder för mätning av nanopartiklar i miljö,
Göteborgs universitet
NanoSphere projektet
FORMAS 2010-921,
Testning av nanomaterials miljötoxicitet
Göteborgs universitet
FORMAS 2009-1696
Exponeringsscenarier för prioriteringssyften
Göteborgs universitet
FORMAS 2010-748
Storleksberoende ytadsorption på nanopartiklar
Göteborgs universitet
Vetenskapsrådet
Framtidens nanoteknologi: en undersökning
Göteborgs universitet
2009- 1696, 2007-1562
av risker, löften och förhoppningar
FORMAS 2011-955
Biologisk nedbrytning av kolnanorör
Karolinska Institutet
FAS 2010-0702
Modellering av toxikokinetiska egenskaper av
Karolinska Institutet
nanopartiklar
FAS 2007-0285, 2004-
Effekter av nanomaterial på människors hälsa:
Karolinska Institutet
1363
immunförsvaret
FORMAS 2006-626
Effekter av nanomaterial på lungceller
Karolinska Institutet
FORMAS 2010-701
Trafikrelaterade luftföroreningar och effekter
Karolinska Institutet
på andningsorganen hos barn och ungdomar
FAS 2009-1291
Exponering för nanopartiklar
FAS 2006-0803
och ultrafina partiklar samt hälsoeffekter
FORMAS 2008-597
Interaktion mellan nanopartiklar och biolo-
Lunds universitet
Lunds universitet
giska vätskor: protein korona
38
39
FAS 2001-0194
Provtagningstekniker och
Lunds universitet
FORMAS 2007-1223
dosuppskattningar för ultrafina partiklar
NanoSustain
NordMiljö AB
Nanologica AB
2010-2013
design, användning, återanvänd-
AFA Försäkring
ning, återvinning och slutgiltig
FORMAS 2008-1467,
Karakterisering av nanopartiklar
behandling av nanomaterial
Lunds universitet
2006-938
NanoValid
AFA Försäkring
Exponering vid tillverkning av nanomaterial
FAS 2004-1122
Exponeringsbedömningar av ultrafina partiklar Örebro universitet
FORMAS 2010-968
Effekter av metalliska nanopartiklar på lungceller
FAS 2004-1122
Exponeringsbedömningar av ultrafina partiklar Stockholms univeristet
FORMAS 2007-984
Analys och hälsoeffekter av partikulära luft-
Sveriges lantbruksuniver-
föroreningar
sitet
Forskning om vad som händer när människor
Uppsala universitet
AFA Försäkring
FORMAS 2008-1375
Hälsoeffekter av tillverkade
NordMiljö AB
Nanologica AB
2011-2015
Lunds universitet
Stockholms univeristet
riskidentifiering, riskbedömning och
MARINA
Institute of Occupa-
2011-2015
tional Medicine, UK
KI och GU
Umeå universitet
Hjärt-Lungfonden
Luftföroreningar och hjärt-kärlsjukdom
Umeå universitet
FORMAS 2008-1375
Hälsoeffekter av tillverkade metalloxidna-
Totalförsvarets forsknings-
FAS 2007-1520
nopartiklar
institut
AFA Försäkring
Förekomst av nanopartiklar på
IVL
arbetsplatser
hantera risken av tillverkade nano-
Nanodevice
Finnish Institute
2009-2013
of Occupational
och mätning av luftburna nanopartik-
Health
lar för användning på arbetsplatser
Nanofate
Centre for Hydrolo-
2010-2014
gy and Ecology, UK
QNano
University College
2011-2014
Dublin, Ireland
NanoInteract
University College
2007-2008
Dublin, Ireland
NanoMile
University of
2013-2017
Birmingham, UK
SU och LU
GU
UU
Svenska
Syfte
Nanommune
KI
UU, KTH
Bedömning om tillverkade nanomaterial kan störa immunsystemet
2005-2008
ogy, Netherlands
Nanomaterials in
N/A
KTH
Etik förnanoteknik och vetenskapskommunikation
KTH
REACH (SKEP ERA-
saspekter av nanomaterial
LU
Attana AB
2009-2010
SP
Etablera grundläggande förståelse
för mekanismerna bakom nanoint-
NanoSolutions
Finnish Institute
KI, Nanologica
Utveckla säkerhets-klassificering för
2013-2017
of Occupational
AB, Polymer fac-
tillverkade nanomaterial baserat på
Health
tory AB
en förståelse för deras interaktioner
med levande organismer
NanoDefine
RIKILT,
2013-2017
Netherlands
NordMiljö AB
Utveckla en integrerad strategi
baserad på standardiserade metoder för att stödja genomförandet
av EC definitionen av nanomaterial
nanomaterial
EUSPEN, UK
Förståelse av samspelet mellan nanopartiklar och organismer
Möjligheten att tillämpa REACH för
NET) 2010
CO-NANOMET
Infrastruktur för att testa säkerhet-
miljön
Koordinator
Delft U of Technol-
Utreda omvandling och effekter av
eraktioner med levande system och
Projekt och
NanoBio-RAISE
Utveckla metoder för karakterisering
tillverkade nanopartiklar i miljön
Tabell 3: Svenska partners deltagande inom nanosäkerhetsprojekt under FP6 och FP7
2008-2011
Utveckla referensmetoder för att
material
metalloxidnanopartiklar
partners
Utveckling av referensmetoder för
LCA av tillverkade nanomaterial
andas in nanopartiklar
tidsperiod
Utveckla nya lösningar för hållbar
Utveckling av nanometrologiskt stöd
till industrin
NANoREG
Ministry of Infra-
Chalmers, KI, LU
Gemensam europeisk strategi för
2013-2016
structure and the
och SP
testning av tillverkade nanomaterial
Environment,
ur lagstiftningsperspektiv
Netherlands
40
41
Graphene Flagship
Chalmers
2013-2023
Chalmers
Akademisk-industrikonsortium som
industriteknik,
syftar till ett genombrott för teknisk
Ericsson, KI, LiU,
innovation och hälsoeffekter
lisering och leverera prisvärd solenergilösningar till allmänheten. Företaget använder en patenterad
teknik som kallas 1-dimensionella fotoniska kristaller (1DPC). Det är den enda kända teknik som dramatiskt kan öka effektiviteten i befintliga transparenta färgämnessensiterade solceller.
Um U
SUN
Ca’ Foscari univer-
2013-2016
sitetet, Italien
KI
Nuvaranda kunskap om risker för
Genovis grundades med en vision om nya mediciner och vård för människor som för närvarande inte
miljö och hälsa är begränsad men
har möjlighet att leva ett hälsosamt liv. En viktig hörnsten och konkurrensfördelar för Genovis FoU-
kan ändå styra utvecklingen av nya
verksamhet är ett samarbete med akademiska grupper som fokuserar på att karakterisera nya enzymer.
nanomaterial
eNanoMapper
Douglas Connect,
2014-2017
Switzerland
KI
Databas och ontologi ram för de-
Graphensic producerar högkvalitativ grafen på kiselkarbid (SiC). Applikationerna för epitaxiell grafen
sign av nanomaterial och säkerhet-
på kiselkarbid substrat är inom elektronik och sensorer. Materialet är tillverkad med en patenterad
saspekter
Hög Temperatur Grafen Process. Den högre produktions temperaturen är till fördel för kvaliteten på
kompositmaterialet.
Nanoteknologiföretag
Akzo Nobel Pulp and Performance Chemicals AB. Företaget är en av världens ledande tillverkare av
Ionautics tillhandahåller verktyg och kunskap för att möta de ökande kraven på prestanda, produkt-
bleknings och funktionskemikalier för massa- och pappersindustrin och levererar kolloidal kiseldioxid i
kvalitet, kostnadsreduktion för tunnfilmsbeläggningar i nanoskala. Företaget tar idéer till produktion
kvaliteter från fem till 100 nanometer med varierande pH, koncentration eller laddning.
genom att förbättra befintliga beläggningsprocesser, genom att använda senaste tekniken, samt
utveckla nya skräddarsydda beläggningar i nära samarbete med kunderna.
Attana AB utvecklar och säljer biosensorer för analys av biomolekylära interaktioner. Attanas biosensorer kan användas för att bestämma specificitet, kinetik och affinitet, bland andra interaktionsegen-
Ionbond erbjuder högpresterande PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition)
skaper hos biomolekyler och makrostrukturer av varierande biologiska enheter såsom celler, antikrop-
och PACVD (Plasma-Assisted Chemical Vapor Deposition)beläggningar med egenskaper som slitage-
par, proteiner, virus och bakterier.
skydd, låg friktion, dekorativa färger så väl som beläggningsutrustningar. Vår expertis sträcker sig långt
bortom våra branschledande CVD processer och utrustningar med en omfattande portfölj baserad på PVD
Sandvik Materials Technology är en världsledande utvecklare och tillverkare av avancerade lege-
och PACVD teknologi. Ionbond fokuserar på att förse marknaden med både standardbeläggningar av hög
ringar och keramiska material, med ett brett spektrum av branscher med innovativa produkter och
kvalité för skärande, pressande och formande verktyg, så väl som skräddarsydda lösningar för de av våra
systemlösningar.
kunder som tillverkar OEM komponenter. Ionbond har en djup förståelse för de mycket specifika kraven på
flera krävande marknader som inom flyg, medicinsk teknik, fordonskomponenter och dekorativa ytor.
Spago Nanomedical är ett bioteknikföretag med expertis inom kontrastmaterial och material i nanoskala inom biovetenskaplig forskning. Tyngdpunkten i bolaget är att utveckla en innovativ och proprie-
Nanologica är ett företag som utnyttjar nanoteknik och avancerade material, fokuserat på utveckling
tary MRI (Magnetic Resonance Imaging) kontrastmedel, och det banbrytane terapeutiska projektet
och kommersialisering av nanoporössilica för nya applikationer som läkemedelsbärare och kromato-
Tumorad för cancer selektiv radionuklid behandling. Spago Nanomedical har många års erfarenhet
grafi. Den patenterade tekniken gör att egenskapernakan finjusteras för de porösa kiselpartiklarna och
från kontrast och läkemedelsindustrin, bland annat grundläggande forskning, tidiga kliniska försök och
deras porer när det gäller storlek, struktur och ytkemi, vilket gör dem utmärkta bärare och leveranssys-
affärsutveckling.
tem för läkemedel och reningsmedia.
EXEGER. Färgämnessensiterade solceller är den mest lovande av den tredje och senaste generatio-
Sol Voltaics effektiviserar energigenereringen genom att använda minimala mängder nya nanomateri-
nen av solceller. Under utveckling de senaste 20 åren, är denna teknik redo för storskalig kommersia-
al. Med dessa nanomaterial, kan Sol Voltaics dramatiskt öka effektiviteten av kristallint kisel- eller tunn-
42
43
filmssolcellsmoduler, vilket leder till större eleffekt, lägre elpriser och högre vinstmarginaler för tillverkare
Ideella organiationer
och utvecklare. Affärsmodell är utformat kring att säkerställa ett snabb installation till minimal kostnad.
Sveriges Konsumenter bildades 1992 och har som syfte att representera konsumenterna i olika
NanOsc. Deras fokus är utveckling av ny mikrovåg- och sensorteknik baserad på nano spinntronik och
sammanhang. Organisationen är partipolitiskt obunden och ideell med 28 medlemsorganisationer
plus enskilda medlemmar. De bedriver diskussion och olika aktiviteter kring nanomaterial främst i
nanomagnetism. Företaget utvecklar magnetodynamiska karakterisering verktyg, såsom PhaseFMR
livsmedelskedjan och arbetar med frågorna bl.a. via standardiseringsarbetet. Ser nano som en stor
instrument, vilket möjliggör magnetodynamic karakterisering av tunna magnetiska filmer och magne-
kommande konsumentfråga, där riskhantering, spårbarhet etc. kommer att vara centrala.
tiska nanostrukturer. NanOsc har bred kompetens inom tunnfilmsdeponering och litografiprocesser
och tillhandahåller konsulttjänster.
Läkare för Miljön (LfM) är en politiskt oberoende och ideell förening för läkare, medicine studerande,
Polymer Factory erbjuder dendritiska material, kalibreringssubstanser för masspektrometri och kontrakts-
forskare och övriga verksamma inom sjukvården. Föreningen bildades 1991 och har idag cirka 300
medlemmar. Även andra välkomnas som stödmedlemmar. LFM arbetar för att vända samhällsutveckling-
forskning. Företaget är idag leverantör av världens största bibliotek av avancerade dendritiska material.
en mot ett uthålligt kretsloppssamhälle som de anser är vår tids viktigaste överlevnadsfråga. Föreningen
Även uppdragsforskning bedrivs med inriktning mot materialvetenskap och biomedicinska tillämpningar.
ingår i SwedNanoTechs nätverk och har ett aktivt intresse av samspelet nanopartiklar, miljö och hälsa.
Applied Nano Surfaces (ANS) erbjuder innovativa lösningar för friktion och slitage reduktion. Det
ChemSec, det Internationella kemikaliesekretariatet, är en ideell organisation som grundades 2002 av
unika med tekniken är de stora förbättringar och prestanda hos de behandlade komponenterna i kombination med en teknik som enkelt implementeras i befintliga produktionsprocesser.
fyra miljöorganisationer (Naturskyddsföreningen, WWF Sverige, Jordens Vänner och Fältbiologerna).
Visionen är en värld fri från skadliga kemikalier. Detta skall genomföras genom att lyfta fram hälso- och
miljöriskerna med sådana ämnen och det akuta behovet av att fasa ut dem. Arbetar för att göra veten-
Airglass tillverkar aerogel, ett nanomaterial, monolitiskt, mycket poröst, superisolerande, med hög
skapligt baserad information lätttillgänglig och fungera som en katalysator för en öppen dialog mellan
transparens, brandsäkers och lätt. Den aerogel som är gjord för använning i paneler eller granulat illver-
företag, myndigheter och frivilligorganisationer. Utvecklar konkreta verktyg för effektiva åtgärder och
kas i en pilotanläggning. För närvarande är en uppskalning av tillverkningen till industriell nivå på gång.
övervakningen av lagstiftningsprocesser. Allt arbete syftar till att stimulera den offentliga debatten och
handling vad gäller de nödvändiga stegen mot en värld fri från farliga kemikalier.
Disruptive Materials är ett spin-off från Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet. Vi specialiserar oss på nya avancerade material med extraordinära egenskaper med stor marknadspotential. Det
initiala fokuset ligger på att kommersialisera materialet Upsalite®. Materialet (meso-poröst magnesiumkarbonat) kan öka lösligheten av läkemedel med flera hundra procent, den har hög ytarea, hög
fuktadsorption vid låg fuktighet och låg tillverkningskostnad.
44
45