NSF Engine Initiative bringt fast 200 Mio. $ nach New Jersey in die Photonik

23. Oktober 2023, von Matt Hrisko

Princeton Vice Dean of Innovation: Workforce Development ist der Klebstoff, der die Optik- und Photonik-Landschaft in New Jersey stärken wird

PHOTONIK: DER ECKPFEILER DER TECHNOLOGIE

Was ist Photonik? „Es ist die Nutzung und Kontrolle von Licht, im grundlegendsten Sinne“, sagt Dr. Craig B. Arnold, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik und Vice Dean for Innovation an der Princeton University. Dr. Arnold ist Principal Investigator für das von Princeton geleitete, von der National Science Foundation (NSF) geförderte Konsortium für Photonik-Forschung und Workforce Development. Er teilt diese Ehre mit Co-Lead Professor Robert Chimenti von der Rowan University, der zusammen mit fast einem Dutzend weiterer Universitäten, lokaler Unternehmen und staatlicher Einrichtungen hofft, Forschung voranzutreiben, Entdeckungen in die Wirtschaft zu transferieren und die technologische Belegschaft der Region aufzubauen. Diese neue Photonik-Initiative wird durch das NSF Engines Program ermöglicht – ein durch den CHIPS and Science Act autorisiertes Programm, dessen Ziel es ist, anwendungsinspirierte Forschung und Entwicklung zu fördern, Innovationsergebnisse in gesellschaftlich nutzbare Technologien zu übersetzen und Workforce Development zu unterstützen, um regionale Innovation zu wachsen und zu erhalten.

Das zentrale Thema der Photonik-Initiative ist es, die Anstrengungen von Colleges und Universitäten, Startups und etablierten Unternehmen sowie Herstellern in New Jersey und der Region zu bündeln, um Forschung zu katalysieren, neue Technologien zu entwickeln, Jobs und eine qualifiziertere und besser bezahlte technologische Belegschaft zu schaffen und die Wirtschaft insgesamt zu stärken. Es ist ein besonders wichtiges Programm für Technologiehersteller, da mit zunehmendem Research & Development (R&D) der Bedarf an spezialisierten Komponenten und neuen Technologien Geschäft für die Branche bringen wird.

FERTIGUNG IST DAS FUNDAMENT DER INNOVATION

„Wenn man an die Gemeinschaft von Optik- und Photonik-Herstellern, Forschern, Entwicklern denkt“, sagt Dr. Arnold, „erkennt man, dass sie eine Plattform oder ein Fundament sind – sie schaffen die Komponenten und Einzelteile, die uns helfen, die unglaublichen Dinge zu tun, die wir vielleicht über all die verschiedenen [Photonik-]Disziplinen hinweg tun wollen.“

Wir haben während der Covid-19-Pandemie wertvolle Lektionen gelernt, besonders bezüglich Lieferkettenunterbrechungen bei Halbleitern. Optik und Photonik sind ähnlich, da so viele essenzielle Produkte und Technologien in irgendeiner Form von ihnen abhängen.

„Von alltäglichen Konsumprodukten wie einem Sensor in Waschmaschine/Trockner, der Wasserdampf in der Luft detektiert. Ob in Landwirtschaft, Medizin oder Kommunikation – all diese Dinge funktionieren oder hängen von Licht, Photonen oder deren besonderer Nutzung ab. Es ist nicht nur ein wichtiger technologischer Bereich, sondern auch ein wichtiger strategischer, Lieferketten- und Fertigungswissens- und Fähigkeitsbereich, um diese vitalen Komponenten in-house, in-state und in-country produzieren zu können.“

Dr. Craig Arnold, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik und Vice Dean for Innovation, Princeton University

SCHAFFUNG EINES PHOTONIK-ÖKOSYSTEMS

Ein Schlüsselelement dieser Partnerschaft zwischen Industrie, Wissenschaft und Regierung ist, wie die Industrie in New Jersey betroffen sein wird und wie Hersteller von dieser Initiative profitieren. „Was wirklich wichtig und bemerkenswert ist, besonders, ist, wie sehr es wirklich darum geht, ein ganzes Ökosystem zu schaffen und nicht nur Forschung zu betreiben“, sagt Dr. Arnold. Forschung ist eine große Komponente, gibt er zu, „aber es geht auch um Jobschaffung, um Training der Belegschaft und Schaffung von Programmen und darum nachzudenken, wie jemand in das Feld einsteigen kann, der keinen PhD von der Princeton University hat“, fügt er bescheiden hinzu.

WORKFORCE DEVELOPMENT

Das NSF Regional Innovation Engines Program folgt einem Innovations-Ökosystem-Lebenszyklus, der aus fünf Phasen besteht: Development, Nascent, Emergent, Growth und Mature. Aktuell ist das Princeton NSF Engines Projekt in der ersten Phase, der Development-Phase, die sich auf die Definition des Projektumfangs und die Ausarbeitung eines strategischen Plans konzentriert. Einer der Schwerpunkte von Dr. Arnold wird Workforce Development sein.

„Wir haben wirklich intensiv geschaut, wie man mit Community Colleges, beruflichen und technischen Schulen interagieren kann und wie wir Micro-Credentialing-Programme aufbauen können, damit Menschen, die in der Belegschaft sind, umgeschult werden können, um den Bedürfnissen des Optik- und Photonik-Bereichs gerecht zu werden, oder vielleicht Menschen, die gerade zum ersten Mal in die Belegschaft eintreten, einen Weg haben, Teil von etwas auf diesem Level zu werden“, sagt Dr. Arnold.

Für die Princeton-geführte Initiative arbeiten sie mit über einem Dutzend weiterer Bildungseinrichtungen, lokaler Unternehmen und Industriepartner – einschließlich NJMEP – zusammen, um besser zu verstehen, wie diese Initiative ein ganzheitlicher Wert für die Region sein kann. „Wenn man unseren industriellen Mitgliedern und Partnern zuhört, gibt es einen echten Bedarf an qualifizierten Leuten – heute“, fügt Arnold hinzu. „Jobs zu schaffen ist etwas, das wir weiterhin tun werden, um die Technologie voranzutreiben, aber schon heute gibt es einen echten Bedarf in unserer Region, die Nachfrage der aktuellen Industrie zu decken, und ich denke, das ist eine sehr unmittelbare und wichtige Sache, auf die wir uns konzentrieren sollten.“ Innovation und Wachstum sind New Jersey nicht fremd, wo seit Jahrhunderten Industrien sich entwickelt und im Garden State gediehen sind. Teils wegen New Jerseys strategischer Positionierung, teils wegen seiner unglaublich dichten und vielfältigen Bevölkerung.

„Es ist wirklich wichtig, sich zu erinnern, dass die Belegschaft in NJ unglaublich divers ist – wahrscheinlich einer der diversesten Orte im Land“, sagt Arnold. „Man hat Menschen mit verschiedenen Bildungsgraden. Wir haben eine gewaltige, hochgebildete Bevölkerung und eine gewaltige arbeitende Bevölkerung. Wir haben auch eine Bevölkerung von Rückkehrern – Menschen, die vielleicht im Militär waren oder in anderen Bereichen, anderen Orten. Es liegt an uns, sie umzuschulen, ihnen die Fähigkeiten zu geben, die sie brauchen – wieder Programme wie NJMEP sie betreibt, Ausbildungsprogramme“, fügt er hinzu. „Das sind Dinge, die ich für wirklich kritisch halte, um die [Belegschafts-]Anforderungen zu erfüllen, die wir heute haben.“

PLANUNG UND ENTWICKLUNG

Auf die Frage nach den kurzfristigen Zielen für die NSF Innovations Engine bestätigt Dr. Arnold, dass die erste Phase für Planung und Strategie sein wird, mit Fokus auf Workforce Development und dem Aufbau der Infrastruktur, um die größeren kommenden Initiativen besser zu unterstützen. „Nennen wir es wirtschaftliche Entwicklung“, antwortet er. „Ich denke, einer der unmittelbarsten Auswirkungen wird Workforce Development sein. Das kurzfristige und Hauptziel jetzt ist wirklich Planung und Entwicklung eines Pfades nach vorne für den eigentlichen Engines Hub“, fügt Arnold hinzu. „Jetzt versuchen wir, es zu entwickeln – man kann dies als vorläufigen Schritt zu einem viel größeren Vorhaben betrachten.“

VERBINDUNGEN SCHAFFEN

Wenn es für die Princeton-geführte NSF Engine gut läuft, könnte das Programm die Chance haben, über 10 Jahre bis zu 160 Millionen Dollar NSF-Förderung zu erhalten, um ihre strategischen Pläne umzusetzen – ein massiver Schub für die Forschungs-, Industrie- und Technologielandschaft in New Jersey.

„Es gibt nicht viele Orte, die all die Elemente haben, die es braucht, um erfolgreich als Innovationszentrum, als Hub, als Treiber nationaler und internationaler Technologien zu sein“, sagt Dr. Arnold. „Und doch war es irgendwie schwierig für uns, das alles zusammenzufügen.“ Eine Analogie entsteht bezüglich der gesamtsoziopolitischen Situation in New Jersey, die historisch ein sehr disjunktes Ökosystem war – sowohl in geografischer Identität als auch Infrastruktur.

„Der eigentliche Plan ist: Können wir die Puzzleteile, die wir haben, zusammenweben, um das wahre Bild zu malen?“, fragt Arnold.

„Hier in New Jersey haben wir all die Einzelteile, um nationaler und globaler Lead in Optik und Photonik zu sein. Wir haben all die Teile und doch nicht viele der Verbindungen oder Schnittstellen, die ausgearbeitet sind.“

Dr. Craig Arnold, Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik und Vice Dean for Innovation, Princeton University

„Wir haben die Belegschaft, wir haben die höchste Bevölkerungsdichte im Land, aber es wird wirklich darum gehen, ein Institut zu schaffen, das all diese Elemente wirklich zusammenbringen kann – eines, das Menschen trainieren kann, Unternehmen bei ihrem Path-to-Market helfen kann, ihnen bei Innovation helfen kann und die Verbindungen herstellen kann, die ein Produkt die Nahrungskette hinauf bewegen. Das sind die Dinge, die wir aus dieser Initiative sehen wollen“, fügt er hinzu. Es ist eine aufregende Gelegenheit für New Jerseys Studenten, Forscher, qualifizierte und unqualifizierte Arbeiter und Industriepartner, und obwohl das Projekt in den Kinderschuhen steckt mit ungewisser Zukunft, glaubt Dr. Arnold, dass wir die Komponenten haben, die verschiedenen Elemente einer disjunktierten Region zu vernetzen und die Verbindungen herzustellen, die Innovation und technologischen Fortschritt antreiben. Doch es ist nicht ohne Herausforderungen und wird Zusammenarbeit auf allen Seiten erfordern.

„Ich denke, dass ein Teil des Workforce-Trainings Teil des Klebstoffs ist“, fügt Arnold hinzu. „Ich denke, die Verbindung von Forschungsuniversitäten wie Princeton und Rutgers ist Teil des Klebstoffs. Ich denke, staatliche Beteiligung ist kritisch und Partizipation von Agenturen innerhalb des Staates – ich denke, all diese Dinge sind kritisch, um es wirklich zum Fliegen zu bringen. Ich bin wirklich aufgeregt, weil ich heute diesen Wunsch auf allen Seiten sehe, ich sehe diese Aktion auf allen Seiten, ich sehe, dass die Regierung engagiert ist, Universitäten engagiert sind, Industrie engagiert ist – und das macht mich wirklich aufgeregt.“

Diese Industriepartnerschaft zwischen NJMEP und der Princeton-geführten NSF Engine wurde von NJMEPs Christian Mdeway, Director of Innovation, ermöglicht und wird sich als unschätzbar für Workforce Development und Innovation in New Jersey erweisen. Mdeway wird daran arbeiten, Academia und Industrie zu koordinieren, um sicherzustellen, dass beide Entitäten zusammenarbeiten, um den größtmöglichen Einfluss auf Belegschaft, Industrie, New Jersey und die Nation zu haben. NJMEP wird bestehende Initiativen wie das New Jersey Defense Manufacturing Community Consortium (NJDMCC), das Pathways Program und den erneuerten Fokus auf Industrie in Central und South Jersey nutzen, um die wesentlichen Komponenten zu verweben und Dr. Arnolds Vision eines vereinten, verwobenen Technologie- und Innovations-Hubs Wirklichkeit werden zu lassen.