Skip to main content
DA / EN

Nysgerrighed driver nanoforsker: Morten blev professor som 40-årig

Når man allerede som 40-årig kan smykke sig med en professortitel, så skulle man tro, at en stram karriereplan ligger bag. Det er imidlertid ikke tilfældet for Morten Madsen. Store forskningsresultater og en akademisk karriere er blot et biprodukt af en ukuelig nysgerrighed efter at forstå verdenen omkring ham.

Af Sune Holst, , 01-04-2022

Han er internationalt anerkendt for sit arbejde og forskning inden for organiske solceller. Uddannet civilingeniør med en ph.d. i Funktionelle Materialer og Nanoteknologi. Han er desuden medforfatter til flere af de bøger, som står i reolen på kontoret på Alsion på SDU’s campus i Sønderborg. Og så blev han udnævnt til professor i en alder af blot 39 år.

Det er to år siden og det går stærkt i 41-årige Morten Madsens karriere, hvor det især er nysgerrigheden, der driver ham. Som frontmand for solcellegruppen ved SDU NanoSYD har han sammen med sit team formået at tage syvmileskridt inden for udviklingen af organiske og hybride solceller.

Morten Madsen har altså masser at bryste sig af. En snert af arrogance ville have været forståeligt, når man har opnået, hvad han har, men hvis den milde fynbo bærer på en faglig stolthed, så skjuler han det godt bag et evigt smil og en altid høflig – ja, måske ligefrem ydmyg – fremtoning.

Skulle man beskrive Morten Madsen med ét ord, så er rolig, det første, som falder en ind. Men det ville være forkert. For når man spørger ind til hans forskning, får han diamanter i øjnene, som afslører et altoverskyggende karaktertræk: Nysgerrighed. 

- Lige siden jeg var barn, har jeg været ekstremt nysgerrig på at forstå verden omkring mig. 

I barndommen og gymnasietiden på Fyn søgte han svar på spørgsmålet i fysikken og matematikken. To fag, han også overvejede at læse på universitetet, men valget fald på en uddannelse som elektroingeniør ved SDU i Odense. Selvom Morten Madsen var glad og tilfreds med sin bachelor, så var det først, da han påbegyndte sin kandidat i fysik og teknologi på SDU, at han for alvor kunne få afløb for sin nysgerrighed.

Specielt optik og kvantemekanik vakte hans interesse. I kvantemekanik kan partikler befinde sig i mange forskellige tilstande og kan overkomme energibarrierer, der er umulige i klassisk fysik. 

- Det er svært at forstå, når man tænker over det, for man er opvokset med en konventionel fysiktilgang. Hvis vi sidder i dette lokale, så kan vi ikke bare gå igennem væggen, fordi du ville blive ramt af den, men hvis du var en kvantepartikel, så ville der være en vis sandsynlighed for, at du kunne befinde dig på den anden side af væggen. Den tanke er mærkelig. Jeg er meget drevet af at finde ud af, hvordan verden hænger sammen. 

Morten Madsen fortæller videre, at hans nysgerrighed efter at forstå, hvordan verden hænger sammen, ikke kun centrerer sig om fysik, men også rækker ind i filosofien. 

- Kvantefysik og filosofi har et til flere link. Bohrs og Einsteins teorier er noget, som er diskuteret inden for filosofien, fordi det har indflydelse på, hvordan vi forstår vores verden. Det, synes jeg, er utroligt spændende. 

Ph.d. om krystaller på overflader – at skabe orden i uorden

Morten Madsens kandidatafhandling førte ham videre til en ph.d. i Funktionelle Materialer og Nanoteknologi, hvor han undersøgte molekyler på overflader. 

- Det var på en måde meget grundforskningsagtigt. I hvert fald i forhold til bredden i det, jeg laver nu. Men det var også baggrunden for det. Der fik jeg interessen i funktionelle materialer og nanoteknologi, også meget på grund af min ph.d.-vejleder professor Horst-Günter Rubahn. Og her opstod for mig en nysgerrighed omkring, hvordan materialers egenskaber er bestemt helt ned på molekylært niveau, og hvor det kunne bruges henne. 

Menneskets nysgerrighed efter at forstå den fysiske verden har ført os til utallige opdagelser og opfindelser. Vores moderne samfund hviler på et fundament af grundforskning. Fra det vækkeur, som bimler om morgen, til lyset du slukker, når du kravler under dynen ved sengetid. Vores hverdag er bygget på videnskabelig nysgerrighed. Man kunne argumentere for, at grundforskning er den reneste form for nysgerrighed.

Og det var den reneste form for grundforskning, Morten Madsen bedrev i forbindelse med sin ph.d. Han undersøgte, hvordan molekyler organiserer sig på overflader, og hvordan man kan lave krystallinske nanostrukturer og andre ting, hvis man styrer væksten.

Molekyler kan nemlig have forskellige optiske og elektriske egenskaber, som ligeledes er givet ud fra strukturerne på de organiske molekyler – halvledermaterialer. Deres sammensætning i molekylet – og sammensatte struktur med andre molekyler – er afgørende for, hvilke halvledende egenskaber de har; f.eks. hvor gode de er til absorbere lys, og hvor gode de er til at lede strøm. 

- Orden i uorden blev det overordnede emne. Væksten på krystallinske overflader er meget ordnet, men i slutningen af min ph.d. kiggede jeg også på, hvordan man kunne bruge det til noget anvendt, hvilket kræver vækst på andre typer overflader. Jeg udviklede en metode til at holde orden på IKKE så ordentlige overflader på metalliske film. Det gjorde, at jeg kunne begynde at integrere dem i devices. 

Fra grundforskning til anvendt forskning

Morten Madsens ph.d. er et strålende eksempel på, at grænsen mellem grundforskning og anvendelsesorienteret forskning ofte er flydende. Det er ikke altid, at man umiddelbart forstår forskning. Eller hvor opdagelser fører hen. For selvom forskning i, hvordan molekyler organiserer sig på overflader, har værdi i sig selv, så skal vi lave forskning, som kan bruges til noget. Det er vigtigere end nogensinde.

Den altoverskyggende trussel om klimaforandringer skal imødegås med forskning i nye energikilder og teknologier. Så Morten Madsens forskning skulle ud at arbejde. Og i arbejde kom både han og hans forskning. Det fortæller professor og leder af Mads Clausen Instituttet, Horst-Günter Rubahn:

- Morten skrev sin ph.d. under svære forudsætninger. Den gruppe af nanoforskere, jeg stod i spidsen for, flyttede fra Odense til Sønderborg mens han var i gang med den. Opbygningen af campus i Sønderborg blev halvandet år forsinket, hvilket betød, at han ikke blot måtte undvære et kontor til at begynde med, men også aktivt måtte hjælpe med at opbygge de første laboratorier. Jeg er overbevist om, at den periode, hvor han arbejdede under meget svære betingelser og alligevel formåede at skabe interessante og flotte resultater, har haft en stor indvirkning på hans forskning og personlige udvikling. 

Efterfølgende blev Morten Madsen i forbindelse med sin postdoc en del af en yderst dynamisk forskningsgruppe på Berkeley, lige nord for San Francisco i Californien.

- Jeg tror det var min ingeniørbaggrund, som satte ind. Selvom kvantefysikken er meget lidt anvendeligt i sig selv, så ville jeg gerne dreje det i netop en anvendelig retning. I min ph.d. fik jeg på en måde skabt orden i uorden og struktur i kaos med mere anvendte krystallinske tyndfilm. Nu ville jeg se, hvad det kunne bruge til - derfor tog jeg en postdoc i USA, hvor fokus var på devices, som byggede på en stærk forståelse af de grundlæggende byggesten. 

På det amerikanske universitet, som hedder University of California, Berkeley, gik alting meget hurtigt. Der blev arbejdet fra morgen til aften. Hver dag. Og en arbejdsuge på op mod 100 timer var ikke et særsyn. Det var en dynamisk gruppe med mange forskere i samme gruppe. Og selvom (og måske fordi) oplevelsen var intensiv, så var tiden ved Javey Research Lab god og lærerig for Morten Madsen. 

- Min vejleder der, Professor Ali Javey, kunne godt forlange en del af folk. Her lærte jeg, at hvis man virkelig gerne vil det, så kan man opnå rigtig mange ting, hvis alle trækker i samme retning. Der var meget kort vej fra idé til at få noget rigtig spændende og godt ud. Der var mange folk, der virkelig skubbede på, for at få ting til at ske og lykkes. Siger frontmand for solcellegruppen ved SDU NanoSYD.

Frontmand for solcellegruppen ved SDU NanoSYD

I dag står Morten Madsen selv i spidsen for en dynamisk forskningsgruppe. Under hans ledelse har solcellegruppen ved NanoSYD således formået at være med til at forbedre organiske solcellers effektivitet og holdbarhed i sådan en grad, at de papirstynde solceller står over for deres store kommercielle gennembrud.

- Organiske og hybride solceller er unikke på den måde, at de udover at være papirstynde også er fleksible og gennemsigtige, hvorfor de kan integreres i vinduer og facader, og på den måde generere energi, hvor traditionelle solceller ikke kan, fx i vinduer i byerne og i drivhuse, fortæller Morten Madsen. 

Organiske og hybride solceller er desuden langt mindre energikrævende at producere, i forhold til traditionelle silicium-solceller, hvilket betyder, at de har en ‘energy payback-time’ på ca. 1 måned, hvilket vil sige den tid, de skal bruge på at producere den energi, der blev brugt på at fremstille dem.

Det tager traditionelle solceller 1-2 år at gå i nul på energibalancen. Derfor er organiske solceller og Morten Madsens forskning en potentiel vigtig spiller i den grønne omstilling, som er bydende nødvendig, hvis vi skal overkomme den klimakrise, som verden står overfor. 

Morten Madsen har taget gode erfaringer med sig fra Berkeley, og har nok også justeret hans ledelsesstil efter danske forhold. 

- Selvfølgelig er det anderledes i Danmark end det var på Berkeley, og for mig at se er ledelsesstil også delvist en personlig ting. Det er vigtigt at det også afspejler den person du er, eller måske rettere, at du tager din person med ind i det. Det sker næsten også automatisk i et intensivt forskningsmiljø.  Ali Javey var en ekstremt motiveret og motiverende ledertype. Han fik ekstremt mange gode ideer og var altid meget begejstret, når resultater blev opnået. Det var lærerigt at opleve på nærmeste hold. Noget af det håber jeg at jeg har taget med videre i mit arbejde med organiske solceller på SDU i Danmark. 

Den 41-årige fynbo fortæller også, at han ikke er slå-oven-i-hovedet-typen som leder. 

- For mig personligt er det vigtigt, at folk er motiverede og vil det. Det motiverer mig at finde typer, som virkelig vil det her og synes, det er spændende. Hvis man kan skabe det rigtige forskningsmiljø, så kan man opnå rigtig meget. For mig handler det om motivationen til at lære noget nyt i forhold til fx devices inden for energi – hvorfor virker de ikke bedre, hvorfor er de ikke mere holdbare? Hvis der er et nyt problem – hvordan løser vi det? Alle de her problematikker i forhold til solceller, men også andre energiteknologier, optager mig. Hvordan virker de, og hvordan kan vi løse udfordringerne forbundet med dem? Det er jeg meget optaget af. Det er løsningerne, som driver mig. 

Og dér var den så igen. Den Peter Pedal-agtige nysgerrighed, som driver Morten Madsen. Forskning handler om ideer, nysgerrighed, åbenhed og samarbejde på tværs af landegrænser. Vidensdeling, samarbejde og altså helt grundlæggende nysgerrighed. Du kunne sige, at Morten Madsen er ansat til at være nysgerrig. Professionel nysgerrig.

Så lad os give de afsluttende ord til den israelske forfatter og litteraturprofessor Amos Oz:

- Min drivkraft er nysgerrighed. [...] En nysgerrig person er en lidt bedre person, bedre forælder, bedre partner, nabo, kollega end den person, der ikke er nysgerrig. Jeg tør endda sige, at en nysgerrig person er en bedre elsker end en person, der ikke er nysgerrig. […] Lad mig foreslå, at nysgerrighed sammen med humor er to stærke modgifte mod fanatisme. Jeg har aldrig set en nysgerrig fanatiker. Jeg har aldrig set en fanatiker med humoristisk sans.

Fakta - Professor Horst-Günter Rubahn om Morten Madsen

Professor Horst-Günter Rubahn har været en vigtig mentor for Morten Madsen i forbindelse med hans akademiske karriere. Han fortæller om Morten Madsen: 

”Morten Madsens karriere har kørt parallelt med udviklingen af nanoforskningen på SDU i Sønderborg. Nanoforskningen har åbnet op for gode muligheder, og dem har Morten formået at gribe og udvikle. Det kræver enormt mod og selvdisciplin at gøre dette, men det har Morten formået. Lykken tilsmiler den modige, som det romerske ordsprog siger.”

”Da Morten kom tilbage fra Berkeley gjorde jeg ham til adjunkt. Igen var omstændighederne ikke optimale, men jeg er overbevist om, at det har været med til at forme ham som den fremragende forsker, han er i dag. Vi kiggede på, hvilket forskningsemne kunne bringe ham videre i sin akademiske karriere, så han senere kunne blive professor. Dengang – omkring 2012 – var det slet ikke åbenlyst, at organiske solceller skulle bringe ham dertil, eftersom de organiske solceller på det tidspunkt havde en begrænset effektivitet og stabilitet. Faktisk troede de fleste på det tidspunkt ikke på, at solceller ville få en betydelig plads i samfundet – og da slet ikke de utilregnelige organiske solceller.”

”Vi havde på det tidspunkt ingen erfaring med solceller, men stor forskningsmæssig ekspertise inden for tyndfilm. Morten Madsen opbyggede et netværk omkring forskningen og fik også støtte af Danfoss i form af unikke rulle-til-rulle-faciliteter. Fra et ledelsesmæssigt perspektiv var vi overbevist om, at det var vigtigt for os at have et unikt forskningsfelt i Sønderborg, og her viste det sig, at Morten Madsen var den helt rigtige til at føre det ud i livet.”
Redaktionen afsluttet: 01.04.2022