Optikk- og instrumenteringsfirmaer deler i 2023 Institute of Physics Business Awards – Physics World

Optikk- og instrumenteringsfirmaer deler i 2023 Institute of Physics Business Awards – Physics World

James McKenzie feirer firmaer innen fotonikk og instrumentering som har vunnet forretningspriser fra Institute of Physics i 2023

Sammenhengende Glasgow
Lys fantastisk Utrafast-laserprodusenten Coherent Scotland er en av vinnerne av 2023-prisene for bedriftsinnovasjon fra Institute of Physics. (Med tillatelse: Coherent Scotland)

Forrige måned fremhevet jeg noen av medisinsk-fysikkselskapene som vant bedriftsinnovasjonspriser fra Institute of Physics i 2023. Men firmaer i fotonikk- og instrumenteringssektorene har også gjort det bra, noe som kanskje ikke er overraskende gitt at fotonikk er en av Storbritannias største fysikkbaserte industrier. Som Fotonikk ledergruppe (PLG) sa i en nylig uttalelse, er den britiske fotonikksektoren nå verdt 15.2 milliarder pund, med like-for-like-inntektsvekst på mer enn 7 % mellom 2020 og 2022.

Etter å ha sittet i dommerpanelet for IOPs bedriftspriser, kan jeg si at det var noen fantastiske bidrag

PLG, som inkluderer representanter fra mer enn 60 fotonikkbedrifter i Storbritannia, sier at det er økt etterspørsel etter fotonikk innen alt fra landbruk, helse og kommunikasjon til forsvar, satellitter og produksjon. Det peker også på en økende kommersialisering av den spirende kvanteteknologisektoren. Faktisk spår PLG at den britiske fotonikksektoren vil være verdt mer enn 17 milliarder pund i 2024 og vokse til 50 milliarder pund innen 2035.

Etter å ha sittet i dommerpanelet for IOPs bedriftspriser, kan jeg si at det var noen fantastiske bidrag, noe som gjorde at det ikke var lett å plukke vinnere. I ingen spesiell rekkefølge er imidlertid den første vinneren jeg vil nevne Glasgow-basert Sammenhengende Skottland, som lager ultraraske lasere for bruk innen biovitenskap og industri. Firmaets filosofi er å transformere kompleks, fysikkbasert optisk teknologi til utstyr som er enkelt å bruke, selv av folk som ikke er lasereksperter. Prisen deres anerkjenner spesielt selskapets Axon-serien av femotsekundlasere, som den har utviklet de siste seks årene.

Laserne opererer ved tre bølgelengder som er av spesiell bruk i biologi (780, 920 og 1064 nm), og kan enkelt monteres i eksisterende bildebehandlings- og industrielle verktøy der plassen er begrenset. De utnytter teknikken til kvitret pulsforsterkning – som ble anerkjent av 2018 Nobelprisen i fysikk – ved å ta korte pulser med lav effekt og strekke dem ut i tid. Pulsene, som nå har en lavere toppeffekt, kan deretter trygt forsterkes før de komprimeres til korte pulser med høyere toppeffekt.

Tradisjonelt er denne teknikken bare funnet i store lasersystemer i anleggsstørrelse. Men Axon-laserne, som er så små, har allerede blitt brukt av nevrovitenskapsmenn for in-vivo- hjerneavbildning og studere nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers og Parkinsons. Andre bruksområder inkluderer kreftdiagnostikk og medikamentforskning, farmasøytisk testing, kontroll av tropiske sykdommer og immunologi. Fremtiden ser lys ut for fysikken til ultrarask laserteknologi i biologiske vitenskaper.

Romsuksess

En annen vinner er KEIT Industrial Analytics. Basert på Harwell i Oxfordshire, lager den infrarøde Fourier-transformasjonsspektrometre for overvåking og kontroll av industrielle produksjonsprosesser. Teknologien ble opprinnelig unnfanget på Rutherford Appleton Laboratory på slutten av 2000-tallet som et kompakt, robust høyytelsesinstrument for å analysere atmosfæren på Mars. EIT ble spunnet ut av Rutherford-laboratoriet i 2012.

Selskapets spektrometre inneholder ingen bevegelige deler, og bruker enkel optikk for å generere et interferogram langs en detektorgruppe. Dataene kan deretter Fourier-transformeres for å returnere hele spekteret, og skape et robust instrument som kan brukes direkte for øyeblikkelig in-line-analyse i produksjonsanlegg. Det gir i sin tur spektrale data i sanntid i motsetning til forsinket, off-line prøveanalyse som har store fordeler i prosesskontrollapplikasjoner når det gjelder utbytte og produktkvalitet.

KEITs teknologi selges over hele verden til selskaper som bruker den til in-situ overvåking av alt fra produksjon av bioetanol og biodrivstoff til masse- og papirproduksjon. Med det globale markedet for analytiske instrumenter som forventes å vokse med nesten 4 % i året til 71.4 milliarder dollar innen 2027, tror jeg KEIT har en lys fremtid. Den originale Rutherford-teknologien fortsetter å bli utviklet for fremtidige oppdrag utenfor planeten, så pass på denne plassen.

Fokuspunktposisjonering, i mellomtiden vant en 2023 IOP Business Award for sin banebrytende teknologi for plassering. Med base i Cambridge ble selskapet grunnlagt i 2015 av fysikeren Ramsey Faragher, som en gang ble kalt «the real life Q» – i et nikk til James Bonds FoU-guru – av Top Gear magazine. Faragher oppfant en teknologi som forbedrer nøyaktigheten, følsomheten og sikkerheten til enheter som bruker posisjonsdata fra globale navigasjonssatellittsystemer (GNSS).

GNSS er et enormt forretningsområde. Mer enn 1 billion dollar av den amerikanske økonomien og over 800 milliarder euro av den europeiske økonomien er for tiden avhengig av dette utrolige posisjonerings- og timingsystemet. Imidlertid er GNSS ikke perfekt, spesielt i byer, der signaler kan sprette av bygninger, noe som gjør at lokasjonsteknologiske enheter – i alt fra biler til mobiltelefoner – blir unøyaktige. Det er grunnen til at den blå prikken på GoogleMaps kan være på feil sted, eller hvorfor Uber-sjåføren din ikke finner deg.

Selskapets "Superkorrelasjon" teknologi omgår dette problemet ved å finne ut retningen til innkommende signaler gjennom spesiell programvare i stedet for å trenge kostbare antenner eller annen infrastruktur. Ved å oppdage – og ignorere – falske signaler, og gjenkjenne reflekterte signaler, gjør selskapets teknologi det mulig å opprettholde posisjonering på meternivå på smartklokker, treningsenheter og andre forbrukerprodukter selv i de vanskeligste miljøene.

Selskapet har mer enn 25 patentfamilier og fire varemerker på teknologien. Men Focal Point lager ikke sine egne produkter. I stedet lisensierer den teknologien sin til andre firmaer, inkludert Sveits-baserte u-blox, som er den største brikkesettdesigneren i Europa. Selskapet er også for tiden involvert i lisensieringsdiskusjoner med ulike ledende globale smarttelefon- og bilprodusenter, og har allerede et samarbeid med General Motors på plass.

Til slutt, la meg nevne turboTEM, som vant en IOP-oppstartspris for utstyret sitt som kan få elektronmikroskoper til å fungere bedre og vare lenger. Med base i Dublin, Irland, ble turboTEM satt opp i 2022 av forskere fra forskningsgruppe for ultramikroskopi ved Trinity College, som ønsket å ta en rekke nye teknologier fra laboratoriet ut i felten. Selskapet ble anerkjent for sine modulære enheter som enkelt og billig kan ettermonteres til det som er et viktig bildeverktøy.

Elektronmikroskoper er flotte verktøy, men de er ikke billige, og koster vanligvis millioner av pund. Brukere som ønsker tilgang til de siste fremskrittene og forbedringene i ytelsen, kan ikke enkelt gå ut og kjøpe en ny, og det er derfor en oppgradering gir mye mening. Så ved å forlenge levetiden til instrumentet, muliggjør turboTEM mer banebrytende vitenskap og utvikling på eksisterende verktøy.

I det for å vinne det

Som jeg har nevnt tidligere, krever alle fysikkbaserte firmaer tid og energi for å utvikle produkter og bli globalt betydningsfulle. Det er også den evige vanskeligheten med å forklare en produktidé, som ofte er ganske spesialisert, for potensielle investorer som har liten eller ingen vitenskapelig bakgrunn. En IOP-oppstartspris kan derfor vise at din teknologi har vunnet godkjenning fra dommere med solid fysikk og forretningserfaring.

Som styrelederen for et prisvinnende selskap sa det på en presentasjon holdt i det britiske parlamentets hus i slutten av oktober, er prisen "et ekstra solid data og pålitelig punkt for potensielle investorer". Det høyprofilerte arrangementet ble arrangert av fysikeren og MP Alok Sharma, som har vært en langvarig støttespiller for IOP business awards og fungerte som president for COP26-konferansen i Glasgow i 2021.

Som styrelederen for et vinnende selskap sa det på en presentasjon holdt i det britiske parlamentets hus, er prisen "et ekstra solid datapunkt for potensielle investorer"

Jeg håper derfor at din bedrift, hvis du har en, vil bli inspirert til å søke. Og selv om du ikke jobber i en bedrift, husk at IOP også tilbyr tre priser (Katharine Burr Blodgett, Denis Gabor og Clifford Paterson) for enkeltpersoner eller team som har gjort innovativ fysikk med en kommersiell vinkling. Lykke til – og husk, du må være med for å vinne den. Prisbidrag for 2024 vil være åpner snart så pass på denne plassen.

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden