Optik- och instrumenteringsföretag delar i 2023 Institute of Physics Business Awards

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

James McKenzie hyllar företag inom fotonik och instrumentering som har vunnit företagspriser från Institute of Physics 2023

Sammanhängande Glasgow — **Ljus fantastiskt** Utrafast lasertillverkaren Coherent Scotland är en av vinnarna av 2023 års affärsinnovationspriser från Institute of Physics. (Med tillstånd: Coherent Scotland)

Förra månaden lyfte jag fram några av de medicinska fysikföretagen som vann utmärkelser för företagsinnovation från Institute of Physics 2023. Men företag inom fotonik- och instrumentsektorerna har också gjort det bra, vilket kanske inte är förvånande med tanke på att fotonik är en av Storbritanniens största fysikbaserade industrier. Som den Ledarskapsgrupp för fotonik (PLG) sa i en nyligen uttalat, är den brittiska fotoniksektorn nu värd 15.2 miljarder pund, med jämförbara intäkter på mer än 7 % mellan 2020 och 2022.

Efter att ha suttit i domarpanelen för IOP:s företagspriser kan jag säga att det var några fantastiska bidrag

PLG, som omfattar representanter från mer än 60 fotonikföretag i Storbritannien, säger att det finns en ökad efterfrågan på fotonik inom allt från jordbruk, hälsa och kommunikation till försvar, satelliter och tillverkning. Det pekar också på en ökande kommersialisering av den växande kvantteknologisektorn. Faktum är att PLG förutspår att den brittiska fotoniksektorn kommer att vara värd mer än 17 miljarder pund 2024 och växa till 50 miljarder pund 2035.

Efter att ha suttit i domarpanelen för IOP:s företagspriser kan jag säga att det var några fantastiska bidrag, vilket gjorde att det inte var lätt att välja vinnare. I ingen speciell ordning är dock den första vinnaren jag skulle vilja nämna Glasgow-baserad Sammanhängande Skottland, som gör ultrasnabba lasrar för tillämpningar inom biovetenskap och industri. Företagets filosofi är att omvandla komplex, fysikbaserad optisk teknologi till utrustning som är lätt att använda, även av människor som inte är laserexperter. Deras utmärkelse erkänner särskilt företagets Axon sortiment av femotsekundslasrar, som den har utvecklat under de senaste sex åren.

Lasrarna fungerar på tre våglängder som är av särskild användning inom biologi (780, 920 och 1064 nm), och kan enkelt passas in i befintliga bildbehandlings- och industriella verktyg där utrymmet är mycket viktigt. De utnyttjar tekniken för kvittrade pulsförstärkning – som erkändes av 2018 Nobelpriset i fysik – genom att ta korta pulser med låg effekt och sträcka ut dem i tid. Pulserna, som nu har en lägre toppeffekt, kan sedan säkert förstärkas innan de återkomprimeras till korta pulser med högre toppeffekt.

Traditionellt förekommer denna teknik bara i stora lasersystem av anläggningsstorlek. Men Axon-lasrarna, som är så små, har redan använts av neuroforskare för in vivo hjärnavbildning och studera neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons. Andra tillämpningar inkluderar cancerdiagnostik och läkemedelsforskning, farmaceutiska tester, kontroll av tropiska sjukdomar och immunologi. Framtiden ser ljus ut för fysiken för ultrasnabb laserteknik inom de biologiska vetenskaperna.

Rymdframgång

En annan vinnare är KEIT Industrial Analytics. Baserat i Harwell i Oxfordshire tillverkar företaget infraröda Fourier-transformspektrometrar för övervakning och kontroll av industriella produktionsprocesser. Tekniken skapades ursprungligen på Rutherford Appleton Laboratory i slutet av 2000-talet som ett kompakt, robust högpresterande instrument för att analysera Mars atmosfär. KEITH snurrades ut från Rutherford-labbet 2012.

Företagets spektrometrar innehåller inga rörliga delar och använder enkel optik för att generera ett interferogram längs en detektoruppsättning. Data kan sedan Fourier-transformeras för att returnera hela spektrumet, vilket skapar ett robust instrument som kan användas direkt för momentan in-line-analys i produktionsanläggningar. Det i sin tur erbjuder spektraldata i realtid i motsats till fördröjd, off-line provanalys som har enorma fördelar i processkontrollapplikationer när det gäller avkastning och produktkvalitet.

KEITs teknologi säljs över hela världen till företag som använder den för in situ övervakning av allt från bioetanol- och biobränsletillverkning till massa- och papperstillverkning. Med den globala marknaden för analytiska instrument som förväntas växa med nästan 4 % per år till 71.4 miljarder dollar till 2027, tror jag att KEIT har en ljus framtid. Den ursprungliga Rutherford-tekniken fortsätter att utvecklas för framtida uppdrag utanför planeten så håll koll på detta utrymme.

Focal Point Positionering, under tiden vann en 2023 IOP Business Award för sin banbrytande teknik för platskännedom. Företaget är baserat i Cambridge och grundades 2015 av fysikern Ramsey Faragher, som en gång kallades "the real life Q" – i en nick till James Bonds FoU-guru – av Top Gear magasinet. Faragher uppfann en teknik som förbättrar noggrannheten, känsligheten och säkerheten hos enheter som använder platsdata från globala satellitsystem för navigering (GNSS).

GNSS är ett enormt affärsområde. Mer än 1 biljon dollar av den amerikanska ekonomin och över 800 miljarder euro av den europeiska ekonomin beror för närvarande på detta otroliga positionerings- och timingsystem. GNSS är dock inte perfekt, särskilt i städer, där signaler kan studsa från byggnader, vilket gör att lokaliseringsteknologiska enheter – i allt från bilar till mobiltelefoner – blir felaktiga. Det är därför den blå pricken på dina GoogleMaps kan vara på fel ställe eller varför din Uber-drivrutin inte kan hitta dig.

Företagets "Superkorrelation" Tekniken kommer runt detta problem genom att räkna ut riktningen för inkommande signaler genom speciell programvara snarare än att behöva kostsamma antenner eller annan infrastruktur. Genom att upptäcka – och ignorera – falska signaler, och känna igen reflekterade signaler, gör företagets teknologi att positionering på meternivå kan bibehållas på smartklockor, träningsenheter och andra konsumentprodukter även i de svåraste miljöerna.

Ett system för personlig optisk koherenstomografi (OCT).

Träffa fem medicinska företag som har fått företagspriser 2023 från Institute of Physics

Företaget har mer än 25 patentfamiljer och fyra varumärken på sin teknologi. Men Focal Point gör inte sina egna produkter. Istället licensierar man sin teknologi till andra företag, inklusive Schweiz-baserade u-Blox, som är den största chipsetdesignern i Europa. Företaget är också för närvarande involverat i licensdiskussioner med olika ledande globala smartphone- och biltillverkare, och har ett partnerskap med General Motors redan på plats.

Låt mig slutligen nämna turboTEM, som vann ett IOP-startpris för sin utrustning som kan få elektronmikroskop att fungera bättre och hålla längre. Baserat i Dublin, Irland, startades turboTEM 2022 av forskare från forskargrupp för ultramikroskopi vid Trinity College, som ville ta ett antal nya teknologier från labbet ut på fältet. Företaget blev känt för sina modulära enheter som enkelt och billigt kan eftermonteras till vad som är ett viktigt bildverktyg.

Elektronmikroskop är fantastiska verktyg men de är inte billiga, de kostar vanligtvis miljontals pund. Användare som vill ha tillgång till de senaste framstegen och förbättringarna av prestanda kan inte enkelt gå ut och köpa en ny, varför en uppgradering är väldigt vettig. Så genom att förlänga instrumentets livslängd möjliggör turboTEM att mer avancerad vetenskap och utveckling kan utföras på befintliga verktyg.

För att vinna det

Som jag har nämnt tidigare kräver alla fysikbaserade företag tid och energi för att utveckla produkter och bli globalt betydelsefulla. Det finns också den ständiga svårigheten att förklara en produktidé, som ofta är ganska specialiserad, för potentiella investerare som har liten eller ingen vetenskaplig bakgrund. En IOP start-up award kan därför visa att din teknik har vunnit godkännande från domare med gedigen fysik och affärserfarenhet.

Som ordföranden för ett prisbelönt företag uttryckte det vid en presentation som hölls i det brittiska parlamentet i slutet av oktober, är priset "en extra solid data och pålitlig punkt för potentiella investerare". Det högprofilerade evenemanget var värd av fysikern och MP Alok Sharma, som har varit en långvarig anhängare av IOP business awards och fungerat som ordförande för COP26-konferensen i Glasgow 2021.

Som ordföranden för ett vinnande företag uttryckte det vid en presentation som hölls i Storbritanniens parlament, är priset "en extra solid datapunkt för potentiella investerare"

Jag hoppas därför att ditt företag, om du har en, blir inspirerad att söka. Och även om du inte arbetar i ett företag, kom ihåg att IOP också erbjuder tre utmärkelser (Katharine Burr Blodgett, Denis Gabor och Clifford Paterson) för individer eller team som har gjort innovativ fysik med en kommersiell vinkel. Lycka till – och kom ihåg att du måste vara med för att vinna den. Prisbidrag för 2024 kommer att vara öppnar snart så titta på detta utrymme.