Oliebaserede, syntetiske fibre samt glas- og kulfibre, som anvendes i avancerede materialer, er på fremmarch (markedet vokser med mere end 6% pa). Imidlertid er produktionen af materialerne selv hverken miljøvenlig eller bæredygtig. Cellulose fra planternes cellevægge kan i princippet erstatte glas- og kulfiber uden tab af materialestyrke. Cellulose kan anvendes sammen med syntetiske fibre til nonwoven materialer med øget styrke og reduceret miljøbelastning. Dette lader sig ikke gøre for de mere krævende applikationer, hvis cellulosen anvendes i form af fiberceller (hør, hamp, bomuld). Stærke cellulosebaserede fibre skal opbygges fra grunden (heraf ’Assembly’ navnet) af cellulosens elementære fibriller, som måles i nanometer. Vi kan derved skræddersy de biologiske inspired materialer ved at opbygge helt fra grunden, og det åbner mulighed for fremstilling af højværdimaterialer til implantater o.lign. medicinske anvendelser. Vores forarbejde til en enzym-baseret proces til fremstilling af cellulosefibriller fra agroindustrielle biprodukter er grundlaget for at et meget multidisciplinært, internationalt konsortium af virksomheder og universiteter løfter opgaven med at udvikle grønne kompositter, fibermaterialer og medicinske materialer. Produktionsmetoderne vil blive anvendt indenfor projektets rammer på specifikke slutprodukter defineret af ASSEMBLY's industrielle partners behov.

Data fra elektroniske patientjournaler og registre beskriver tidslige patientforløb – fra nogle få timer til mange år. Sådanne data findes for millioner af danskere. De er vanskelige at analysere blandt andet fordi de består af et stort antal forskellige datatyper opsamlet over mange forskellige tidsskalaer. Data fra intensivafdelinger har f.eks. typisk meget høj tidsopløsning, mens andre former for behandling efterlader nogle få diagnosekoder henover et år. Projektet vil udvikle nye metoder til at analysere sådanne data, f.eks. med henblik på at udtrække bivirkninger som følge af medicinering. Traditionel analyse af højfrekvente data fra intensivafdelinger bygger primært på data afdelingerne selv genererer. I dette projekt er et af de innovative elementer at inddrage data fra andre tidsskalaer, herunder den enkeltes tidligere sygdomshistorie over 10-20 år, der i Danmark er registreret i Landspatientregistret. Projektet vil således skabe et nyt koncept der aggregerer tidsskalaer og vurdere værdien af historiske data i forhold til specifikke mål med behandlingen. Projektet bygger på data fra Region Hovedstaden og Region Sjælland, der integreres med Landspatientregistrets sygdomsforløb for mere end 6.8 millioner nulevende og afdøde danskere. Projektet vil således ikke indsamle nye data. Et af målene er at udvikle metoder til mere præcis behandling, der kan medvirke til at inddele patienter i undergrupper - mål som har stor kommerciel og samfundsmæssig betydning i dag.

IT er de senere år den mest centrale katalysator for vækst i samfundet, og har medført en gennemgribende transformation af den måde samfundet og virksomheder fungerer. En konsekvens af digitaliseringen er en kolossal vækst i digitale data. Brugen af data, såvel åbne som private, udgør et stort potentiale for nye forretningsområder og -modeller, både i virksomheder og det offentlige, og på tværs af en lang række domæner og anvendelser. Desværre udnyttes kun en meget lille del af potentialet i Big Data i dag. En stor del af forklaringen på dette ligger i udfordringer i forbindelse med effektiv analyse af Big Data. Mange af disse udfordringer er ens på tværs af domæner, selvom der indenfor specifikke domæner også er unikke udfordringer, ligesom domæneviden ofte er afgørende for en effektiv udnyttelse af data både mht. forretning og kvalitet. BigDANDI udvikler generelle metoder, teknikker og værktøjer til analyse af Big Data på tværs af domæner. Samtidig arbejder konsortiet med specifikke udfordringer fra 4 domæner (Logistik, Fødevarer, Samfundsdata, og Uddannelse), og afprøver nye teknikker og værktøjer i disse. Fordelene ved denne tilgang er, at man kan genbruge teknikker og værktøjer på tværs af domæner, uden at genopfinde hjulet. Resultaterne fra konsortiet vil under og efter projektet blive taget i brug af en bred kreds af virksomheder og offentlige organisationer, og medvirke til skabe vækst samt forbedre private og offentlige services.

Det stadigt stigende energiforbrug stiller store krav til produktionen af grøn energi, og sammen med den øgede belastning på verdens ressourcer kræver dette genovervejelse af valget af materialer til brug i vindindustrien. Danmark er, i kraft af den stærke grønne profil, et foregangsland for bæredygtig og innovativ produktion. For at videreføre denne tradition har Danmark indgået et samarbejde med ’Ellen MacArthur’-Fonden for yderligere at fremme bæredygtighed gennem cirkulær økonomi. Princippet bag cirkulær økonomi er optimere brugen af verdens ressourcer ved at bibeholde materialer som højværdi-ressourcer, der skaber værdi langt ud over produktets levetid. For at vindindustrien til fulde kan omfavne den cirkulære tankegang inden for produktion af vindmøller, er det nødvendigt at overvinde problemet med manglende genanvendelighed af vindmøllevinger. ’DreamWind’-projektet er et samarbejde mellem Vestas, Aarhus Universitet og Teknologisk Institut med det formål at adressere ovenstående problemstilling ved atfinde nye veje til fremstilling af genanvendeligt komposit materialer til vindmøllevinger. Disse nye materialer vil blive udviklet i en cirkulær økonomisk ramme, hvor genanvendelighed opnås gennem brugen af smarte materialekomponenter, som kan skilles ad efter endt levetid af vindmøllen. Projektet vil sikre Vestas’ position som verdens førende inden for vindenergi og samtidig sikre Danmarks position som vidensførende land inden for bæredygtig tankegang og produktion.

Målet med dette Samfundspartnerskab er at skabe vækst og sikre danske arbejdspladser gennem udvikling af en ny samarbejdsmodel hvor industri, GTS-institutter og universiteter udvikler og implementerer de nyeste landvindinger inden for avancerede materialer. Som noget helt nyt bliver industrien sat ind som projektledere i tværorganisatoriske miniprojekter – såkaldte Fast Tracks – der bliver bemandet med de bedste specialister fra alle de involverede partnere for derigennem at løse materialerelaterede problemer. Et fagligt stærkt lederteam vil sikre, at de forskellige Fast Tracks bemandes med de bedste kompetencer, samt involvere de relevante analysemetoder for at komme i mål. Hertil hører selvfølgelig også brugen af de store infrastruktursatsninger, i det omfang at det skønnes at hjælpe med løsningen på en given problemstilling. Målet med dette projekt er at løse mindst 20 Fast Tracks samtidig med at 3 R&D platforme inden for fejlanalyse, avancerede bulk- og overflade-løsninger, test, modellering og validering vil sikre, at fremtidens materialer udvikles i den retning hvor industrien forudser et behov. De udviklede løsninger vil blive formidlet til danske virksomheder ligesom Fast Track modellen vil blive udviklet og forbedret i løbet af dette projekt. Målet hermed er at opbygge et stærkt dansk forum for materialer og overfladeteknologi, med simpel adgang, via en portal, til state-of-the-art viden og faciliteter for alle danske virksomheder.

Brugen af avancerede kompositmaterialer baseret på glas- og især kulfibre vinder mere og mere frem indenfor en række industrier. Især fly- og vindmølleindustrien har taget disse til sig, men også indenfor bilindustrien og Olie&Gas øges brugen. Hos Terma Aerostructures foregår dette ved at man manuelt lægger udskårne vævstykker op på en form. Vævene, der består af kulfibertråde imprægneret med en klæber (resin) har typisk en tykkelse på 0,1-0,2 mm og lægges ”lag på lag” indtil man opnår den ønskede geometri. Fremstilling af produkter baseret på disse materialer udfordres dog af mangel på automatiske produktionstekniske metoder, hvilket medfører en meget manuel produktionsproces. Et forhold, der på grund af lønomkostningsniveauet i Danmark, udfordrer konkurrenceevnen i denne nye industri. FlexDraper projektet vil adressere dette problem igennem automatisering. Formålet med FlexDraper er at udvikle en helt ny type af automatisering, hvor oplægning og formgivning af disse kompositmaterialer udføres af robotter. Det stiller ikke alene store krav til mekanisk design af robotsystemet i form af især håndteringsmekanismen. Det stiller også store krav til modellering af oplægningsprocessen, og til robottens evne til på baggrund af modellerne at kunne beregne robotbevægelsen. Endvidere skal systemet automatisk kunne håndtere fejl (f.eks. uønskede folder) ved at disse opdages med computer vision, og at robotsystemet lærer automatisk at korrigere oplægningen således at fejlene forsvinder

Vore dages høje produktionshastigheder giver høj effektivitet og ensartede produkter, men giver den ulempe at enkelte emner ikke kan skelnes fra hinanden. Dette besværliggør komplekse samleprocesser, fejlsøgning, og øger spild. Sporbarhed på emne-niveau løser problemet og er en stor fordel for producenter, distributører og kunder, som nu kan verificere bl. a. om et produkt er produceret korrekt. Alle kan vekselvirke med en digital repræsentation af deres produkt – med nem adgang til historie, manualer, registrering af ejerskab, genbrugsvejledning, etc. Vi vil skabe sporbarhed på emne-niveau via unikke QR koder støbt i hvert emne. Dertil udvikler vi en ny kode-enhed med specielle optiske overfladestrukturer, der skaber QR koder i plasten som kan scannes fx. med en smartphone. Vi vil undersøge koblingen mellem fremstilling af plaststøbeværktøj og læsbarheden af en kode i plastikken. Og vi vil etablere nye robuste softwarerutiner til kodegenkendelse. Den samme viden vil muliggøre QR koder i tabletter, som skal afhjælpe kopiprodukter og understøtte den medicinske behandling. Fordelene ved kopisikring og sporbarhed er enorme. Verdenshandlen i kopi-produkter skønnes en værdi på 1,77 billion $ og koster borgere i verdens udviklede lande minimum 125 mia $ årligt. Det skønnes at fejltagelser i medicinering berører 50% af alle behandlinger, hvilket i USA alene skønnes at koste 125.000 menneskeliv og 280 mia $ årligt. Disse tab reduceres stærkt ved sporbarhed på emne-niveau.

LINX - Link til Industriel brug af Neutroner og X-rays. En Industriportal for Dansk Industri til styrkelse af udvikling og brug af avancerede materialer og bioteknologi. LINX henvender sig til alle danske virksomheder med et behov for avanceret strukturkarakterisering af materialer, bioteknologiske og biofarmaceutiske komponenter eller teknologiske processer. Portalens fokus defineres allerede i den tidlige fase ud fra de behov, som er mest udtalte i industrien. Portalen har derfor allerede fra starten en række førende danske virksomheder med som Partnere. Partnerskaberne er etableret inden for indsatsområder, hvor de enkelte virksomheder og Portalen samarbejder om opbygning af de kompetencer og den forståelse, som Partnerne har behov for. De opbyggede kompetencer i Portalen vil herefter være til rådighed for alle danske virksomheder. Med Røntgen og neutronspredning er det muligt at studere strukturelle egenskaber og processer inden for materiale- og bioteknologi over længdeskalaer helt fra nanometer til centimeter. Herved opnås detaljeret indsigt, der kan anvendes i mange sektorer spændende fra energi og konstruktion over fødevarer til biotek og lifescience. De industrielle samarbejder i portalen skal samtidig bruges som løftestang til uddannelse af en række nye erhvervsrettede forskere på materialeområdet samt inspirere universiteterne til et generelt øget fokus på relevante industrielle forskningsomra?der .

Med dette projekt er målet at udvikle molekylær lim, der kan sikre stærk kemisk vedhæftning imellem stål og gummi. At opnå en sådan vedhæftning er en stor udfordring for udstyr som f.eks. ventiler benyttet i industriel fødevareproduktion. Hovedårsagen er, at vedhæftningen nedbrydes løbende af det varme vand og damp, som anvendes til desinfektion af produktionsudstyret af hensyn til fødevaresikkerheden. En tilsvarende problemstilling ses med de i f.eks. Mellemøsten udækkede drikkevandsledninger, der udsat for sollys kan blive så varme, at vedhæftningen imellem metal og gummi for bl.a. afspærringsventiler nedbrydes. Til fremstilling af de nye molekylære sammenføjninger syntetiseres specielle molekyler, som er i stand til at danne reelle kemiske bindinger med først ståloverfladen og derefter gummiet. Den kemiske binding til ståloverfladen sker elektrokemisk efterfulgt af en polymerisation på overfladen. Det overfladebundne polymerlag er tyndere end 100 nm og blandes med gummiet for at indgå i den normale hærdningsproces (vulkanisering), hvorved limen fastgør gummiet til metallet. Udover at sikre en ualmindelig stærk vedhæftning medfører denne teknologi også, at mængden af lim reduceres til omkring en tusindedel af den anvendte mængde i eksisterende løsninger. Samtidigt minimeres risikoen betragteligt for, at uønskede stoffer vil kunne diffundere fra interfacet til omgivelserne, herunder fødevarer og drikkevand.

Kvantefysik er basis for stort set al moderne elektronisk teknologi, som vi omgiver os med i hverdagen. Ikke desto mindre er det fulde potentiale endnu langt fra udtømt. Indenfor de seneste 20 år har forskere forstået, at kvantefysikken giver fundamentalt nye muligheder: man kan bygge computere med hidtil ukendt regnekraft, sende ubrydelige krypterede beskeder, eller bryde fundamentale grænser for sensor teknologi. Denne nye teknologi refereres i dag til som kvanteteknologi, og man spekulerer i en forestående "anden kvanterevolution", hvor det fulde potentiale i kvantefysikken realiseres. Meget store videnskabelige fremskridt igennem de seneste årtier har medført, at kvanteteknologi i dag er tilstrækkeligt modent til at kommercialisering er i fokus. Følgelig investeres der internationalt meget store offentlige og private midler indenfor området for at være på forkant med denne udvikling af fundamentalt ny og konceptuelt anderledes teknologi. Vi foreslår at etablere et Dansk Center for Kvanteinnovation (iQ). iQ samler internationalt førende forskere indenfor kvanteteknologi, samt nationale og internationale industrielle partnere. Vores ambition er at etablere et internationalt førende center, opbygge et frugbart og bæredygtigt innovationsmiljø i kvanteteknologi, og tiltrække de stærkeste internationale folk indenfor området til Danmark.

5. generations mobiltelefoni (5G) er i øjeblikket under udvikling rundt omkring i verden. Der er ikke fastlagt nogen standard, men der er bred enighed om at 5G radikalt vil ændre den måde en mobiltelefon fungerer på. For at få nye frie frekvensbånd og finde tilpas båndbredde til højere datahastighed er man nødt til at anvende langt højere frekvenser end man hidtil har gjort. Frekvenser mellem 5 og 30 GHz er foreslået, hvor de hidtidige anvendte frekvensbånd er 0.7 til 3.5 GHz. De højere frekvenser betyder at man er nødt til at anvende antenne-arrays med elektronisk retningsstyring (beamsteering), en teknologi der er hidtil har været anvendt i dyrt forsvars- og overvågningsudstyr, såsom elektronisk styrede radar-arrays. At integrere den type teknologi i små billige forbrugerapparater som mobiltelefoner er en vanskelig opgave, der ikke findes beskrevne løsninger på i dag. Ud over at bringe omkostningerne ned, er det et stort problem at finde nok plads inde i mobiltelefonen. Konsortiet bag RANGE projektet ser en løsning på dette problem, der muligør at array-antennerne placeres i små grupper rundt omkring på kredsløbsprintet, hvor der kan findes en smule plads. Antenne-arrayet deles således op i et antal mindre arrays (sub-arrays) der styres separat, men som kommer til at fungere sammen via signalbehandling der kombinerer signalerne fra alle sub-arrays. Konsortiet vil arbejde på at den samlede effektivitet optimeres samtidig med at størrelse og pris bringes ned.