2000 kvadratmeter för nanoteknik 

– Ett renrum är ju egentligen som det låter, en miljö som är väldigt ren och fri från partiklar med hjälp av rätt filtrering och ventilation. Man kan likna det vid en stor verkstad för mikronanoteknik med avancerad utrustning och maskiner, fast i en miljö som är oerhört kontrollerad när det kommer till temperatur, luftfuktighet och partiklar, säger Stefan Nygren, laboratoriechef i renrummet. 

Den kontrollerade miljön upprätthålls genom en avancerad infrastruktur, som finns på flera plan både över och under markplan där själva labbet där man vistas finns. I källaren finns bland annat vakuumpumpar som behövs till mycket av utrustningen i labbet, och ovanför finns fläktar och tryckkammare. 

Konferens för samarbete och utbyte

Renrummet vid Ångströmslaboratoriet är Sveriges största akademiska renrum och utgör en del av Myfab, en forskningsinfrastruktur som finns utspridd mellan Uppsala universitet, KTH i Stockholm, Chalmers i Göteborg och Lunds universitet. Myfab i Sverige är i sig en del av ett nordiskt samarbete, Nordic nanolab network (NNN), som 1-3 juni hade en konferens på Ångströmslaboratoriet. Forskare, studenter, ingenjörer och tekniker från nordiska infrastrukturer för mikro- och nanofabrikation var på plats för att utbyta kunskap, utveckla kompetens och skapa nya samarbeten. 

Även om Ångströmslaboratoriet idag är så mycket mer, så var renrummet den delen som byggdes först och som många förknippar campuset med. Men för att bygga upp en hel forskningsinfrastruktur behövs en uppsjö av olika utrustning och maskiner, vilket blir oerhört dyrt. 
– Man insåg att vi behöver samverka med andra labb för att kunna bygga upp den här laborativa miljön tillsammans, vilket man då gjorde. Så labben på de här olika lärosätena är specialiserade inom lite olika områden med mer nischad utrustning och expertis. 

Elias Annerbo Lång gör sitt masterarbete i hållbar energiteknik och använder renrummet för sitt projekt. Han deltog också i valda delar av konferensen, och har precis varit på en av föreläsningarna när han möter upp Ergo. 

Han förklarar att i många av de processer som äger rum i renrummet används kisel, ett lättillgängligt och välbeforskat material. Föreläsningen handlade om hur man nu potentiellt har hittat nya material med helt nya och bättre egenskaper än kisel. 
– Med hjälp av AI har man nu fått förslag på andra material och sammansättningar som har bättre egenskaper än kisel som används idag. Det är coolt att de har lyckats bygga vissa av materialen och de testas nu. De kan ju uppstå nya problem men de kan också funka och ge nya möjligheter. 

Även om det är lite svårt att hänga med i exakt hur kisel används, så tyder Elias entusiasm på att det nog är stora framsteg som görs inom mikronanoteknik. Elias visar vägen och blippar in oss igenom en första dörr. Först och främst ska de blåa skoskydden på, innan vi passerar nästa dörr och befinner oss utanför labbets glasväggar. Med sina 2000 kvadratmeter är detta Sveriges största akademiska renrum, men det som händer där inne sker på nanometernivå. 

Nanometernivå, hur litet är det egentligen?
– Ett hårstrå är ungefär tiotusen till hundratusen nanometer. Så om man tänker sig ungefär en tusendel av ett hårstrå.

Med Transmissionselektronmikroskopi (TEM) kan man även analysera material på nanometer- eller mikrometernivå.  
– Då kan det va 0,05 nanometer man är inne och kikar på, så man kan i princip se enskilda atomer. Det blir otroligt abstrakt och svårt att greppa hur litet det faktiskt är, säger Elias. 

Så lite partiklar som möjligt ska med in i labbet

Ska man undersöka och hantera saker på nanometernivå så kan till och med det minsta lilla dammkorn ställa till det. Exakt hur rent det behöver vara varierar mellan olika projekt. Labbets infrastruktur håller luften så ren som möjligt, men de som jobbar i renrummet behöver också se till att de inte tar med sig en massa partiklar från hud, hår och kläder in i labbet. I vissa delar går det bra att bara byta skor och dra på en labbrock, men i de delar med högst krav på renhet är det heltäckande dräkt som gäller.

Hur känns det att behöva dra på sig full mundering?
– De första gångerna kändes det märkligt, som att gå in i någon sorts karantän. Men det är egentligen fel tänkt, syftet är ju att skydda miljön och produkten man arbetar med, snarare än att skydda sig själv, säger Elias.

Vi passerar genom nästa dörr och här behöver vi byta från våra skoskyddsklädda skor till blåa tofflor som liknar träskor. Mobiltelefon, block och penna går bra att ta med så här långt. Bakom glasdörrar rör sig några figurer iklädda ljusgröna dräkter från topp till tå. 

I flera av rummen vi passerar är ljuset gult eller orange från lysrören. 
– Vissa kemikalier man använder är känsliga för blått ljus, så man har gult ljus för att skydda dem, förklarar Elias. 

Vi passerar en till dörr och här behöver vi byta tofflor igen. Här hänger Elias nummermärkta overall, längs med väggen tillsammans med hundratals andra.

Förutom skorna så förklarar Elias att overallen ska tas på uppifrån och ner, för att partiklar från ansikte och hår inte ska ramla ner på resten av overallen. Han börjar därför med hårnät och trär en sorts luva över huvudet, så att bara ögonen syns i en glipa. Därefter är det själva overallen, som han kliver i, samtidigt som han med bästa förmåga försöker hindra tyget från att nudda golvet. Slutligen är det dags för handskar som ska dras över overallens ärmar.

– Handskarna kan man behöva byta emellanåt när man jobbar inne i labbet, om man märker att man råkat peta sig själv i ansiktet till exempel. Då tar man det säkra före det osäkra och byter handskar igen. 

Efter hela processen är Elias redo att passera nästa dörr. Där inne arbetar han med sitt examensarbete, där han utvecklar en ytstruktur för solceller som ska användas inom jordbruk. Under utbildningens gång har Elias fått möjlighet att prova på olika saker, men att fortsätta att rikta in sig på solceller kändes roligast.

– Jag har väl alltid känt att jag vill vara en del av forskningen, den gröna omställningen och att kunna bidra med något jag är bra på. Så att få möjligheten att göra något här i renrummet är helt otroligt. Bara få använda och se de här extremt dyra och avancerade maskinerna egentligen är en unik upplevelse, säger han. 

Men idag ska Elias inte in genom dörren, han ska tillbaka till konferensen för att fortsätta lära sig och inspireras. Hela processen får upprepas i bakvänd ordning, och Ergos rundtur är över.

Elias hoppas kunna fortsätta inom sitt område efter sin master och kanske doktorera. Men det finns många vägar att gå, så det får framtiden utvisa.
– Renrummet är verkligen en otroligt spännande arbetsplats. Det är en upplevelse att få vara en del av det och känna att man är en del i framkanten av forskningen.