Människor har olika intressen. Harald Merkel fastnade redan som tonåring för den något ovanliga fritidssysselsättningen att lösa kubiskt störda Schrödingerekvationer baklänges.
- Jag blev fascinerad av invers spridning när jag var 17 år. Först hur man räknar på undervattensflöden i kalkbergen hemma i södra Tyskland, och sedan hur man räknar ut elektrontemperaturen i plasma. Det där låg och jäste hela min studietid, säger han.

Hobbyn blev till livsstil och yrke. Idag är han den tekniska hjärnan i två företag som utvecklar sensorer byggda på hans analyser och beräkningar. Därtill forskar han på deltid på Chalmers.

Båda företagen, Food Radar Systems och October Biometrics, bygger på mätteknik med mikrovågor på mycket korta avstånd. Enligt Harald Merkel är närfältsmätningar är ett ofta försummat område.

Food Radar Systems Grundat 2003 Gör en närfältsradarsensor som detekterar främmande och oönskade föremål i livsmedel som passerar genom ett rör. Sensorn hittar föremål från 8 mm i emulsioner och från 2 mm i homogena blandningar. Ägs av ett riskkapitalbolag, industriforskningsinstitutet SIK, Chalmers Innovation samt Harald Merkel och Mikael Reimers. Produkten lanserades i somras och en fullskalig pilotanläggning finns hos SIK. Första kommersiella kunden inviger inom kort sin anläggning. Mätmetoden är patenterad. Vann Venture Cup Väst 2004. Fick Midnight Sun Pitch för bästa europeiska affärsplan 2004. Gick till final i Stiftelsen Skapas uppfinnartävling 2003. Fick drygt 2 miljoner kronor från Vinnovas Forska & Väx-program 2006. Beräknas bli lönsamt inom två år.

- Alla andra tar helt enkelt antennen, sätter fast den på något sätt, mäter, och lämnar över resultaten till någon stackars utvärderare som får gråa hår. Men vi anpassar istället antennernas inbördes förhållande och mätplatsen. Då kan vi optimera egenvärdesmatrisen och på så sätt blir det lättare att räkna, förklarar Harald Merkel.

Som närfält brukar betraktas området inom ett fåtal våglängder från antennen, ett par centimeter i mikrovågssammanhang. Här gäller andra beräkningsregler än fjärrfält. Högskolans fysikkurser lär ut att fältstyrkan i närfält inte kan approximeras som omvänt proportionell mot avståndet, som i fjärrfält. I närfält måste man även ta hänsyn till kvadraten, kuben och högre multipler.

- I närfält finns inte heller begränsningen att upplösningen bestäms av halva våglängden, påpekar Harald.

Hittar glasbitar i barnmatsburkar

Food Radars produkt detekterar främmande och oönskade föremål i såser, barnmat och andra livsmedel som processas genom rör. Att det är ett stort problem för livsmedelsindustrin visas tydligt varje gång glasbitar upptäcks i barnmatsburkar, vilket händer någon gång på miljonen. Då blir det skriverier i pressen och branschen drabbas.

October Biometrics Grundat 2001 Utvecklar en metod att mäta temperatur och andra data ur dielektrisk fördelning i mat och annan biologisk vävnad. Ägs av Harald Merkel och Mikael Reimers. Har ännu ingen färdig produkt, men har sålt rättigheterna att använda tekniken i vissa nischer till ett multinationellt bolag. Utvecklar i egen regi medicinska mätmetoder för tredimensionell mikrovågstomografi på cellnivå. Har ett grundläggande patent på antenninteraktion för närfältsmätningar med mikrovåg. Vann Venture Cup Väst 2001. Fick 300 000 kronor från Vinnovas "Vinn Nu"-program 2003.

På October Biometrics mäter man i stället den dielektriska fördelningen inuti mätobjektet. Då kan man få fram olika data, som vattenhalten i en nytinad kyckling, temperaturen i mitten av en stekt biff eller cellförändringar i människokroppen.

Harald Merkels vapendragare Mikael Reimers är vd i båda bolagen. Till inte så liten del stämmer de två in på schablonen om den smått galne uppfinnaren och den mer affärsmässigt drivne försäljaren - de arketyper som i teorin om det ideala innovationsbolaget ska komplettera varandra.

Mikael Reimers är ekonom i botten och har en bakgrund på livsmedelsforskningsinstitutet SIK. Och medan den collegetröjeklädde Harald lätt låter en diskussion om antennoptimering, närfältsforskning och egenvärdesmatriser fara ut i tangentens riktning så pratar Mikael, iförd skjorta utan slips, mer om kundnytta, styrelse, affärsplan och riskkapital.

Om bolagens inriktning och ambitioner är de dock påfallande överens.

- Allt vi gör har tillämpningen i fokus. Från dag ett har Food Radar Systems sysslat med att detektera främmande föremål i livsmedel, säger Mikael Reimers.

"Kundnära grundforskning"

Båda understryker vikten av att varva utveckling med täta kundbesök. Mikaels adressbok för livsmedelsindustrin är välfylld sedan tiden på SIK. Food Radar har inga problem att få komma in i matfabrikerna, prata med deras tekniker och göra skarpa tester där. Mikael kallar arbetssättet "kundnära grundforskning".

I somras lanserade Food Radar sin första produkt, som nu sitter i en pilotanläggning på SIK. Den hittar föremål ner till 2 mm i sådant som såser och andra jämna vätskor, och ner till 8 mm i emulsioner som köttfärssås eller fiskgryta. Mikael hoppas sälja ett tiotal nästa år.

- Då kan vi bli lönsamma. Men potentialen är mycket större - bara i Norden finns 280 livsmedelsbolag som omsätter över 100 miljoner kronor om året, konstaterar han.

Globalt investerar livsmedelsindustrin årligen hundratals miljoner kronor i övervakningssystem. Food Radar konkurrerar med metalldetektorer och röntgenutrustningar. Men metalldetektorer fångar bara metall. Och röntgen, där röret måste bytas årligen, är minst tio gånger dyrare än Food Radars sensor.

Röntgen klarar dock det Food Radar inte klarar - att mäta på färdiga förpackningar. Mikael Reimers säger att Food Radar har "världens bästa näst bästa lösning".

Ett marknadsgenombrott förutsätter förstås massproduktion. Därför letar företaget nu efter en partner för industrialiseringen.

- Vi har byggt en prototyp för hand. Ska den göras i 10, 50 eller 200 exemplar så måste produktionen bli kostnadseffektiv. Vi har tagit in offerter på elektroniktillverkningen, säger Mikael.

Mäter lingonsylt med försvarsforskare

Vidareutvecklingen nu går ut på att förbättra signalbehandlingen och karaktärisera fler livsmedel, som lingonsylt och marmelad. Här samarbetar Food Radar med försvarsforskningsinstitutet FOI, som är duktigt på signalbehandling.

Bland det svåraste är att skilja råa morötter från träbitar, och pepparkorn från små runda träflisor. Industrin kräver också att mätningarna är så robusta att de inte ger utslag på en gaffeltruck som kör förbi mätplatsen eller annat ovidkommande.

- Mätningarna ger oss också en databas för framtida forskning. Mikrovågsmässigt är det faktiskt större skillnad mellan skånsk och halländsk potatis än mellan kyckling och människa, säger Harald.

Steget därefter är att klara mätningar på torrsubstanser som mjöl, socker och tobak. Och som slutmål hägrar fortfarande möjligheten att detektera främmande föremål i färdigförpackade burkar i stället för i processrören. Plastförpackningar, sådana som används för yoghurt och creme fraiche, ligger närmast till hands. Den idé Harald och Mikael hade från början - att mäta på glasburkar för barnmat och liknande - visade sig dock alltför svårgenomförd i praktiken.

- Där gick vi in i väggen, säger Mikael.

- Det är för stor variation mellan glasburkarna. Och de har orenheter, skarvar och bubblor som ökar bruset. Ett ekvivalent främmande föremål i en barnmatsburk skulle vara så stort att det knappt rymdes i burken, förklarar Harald.

- Men vi har inte gett upp! Med FOI och pengar från Vinnova samlar vi nya krafter för att lösa problemet, säger Mikael.

Varje kundkontakt ändrar affärsplanen

Samtidigt jobbar de med en affärsplan för Food Radar. En sådan är nödvändig att ha, inte minst för investerarna, konstaterar Mikael. Men Harald tonar ner vikten.

- Hos oss är det ett mycket rörligt dokument. Varje kundkontakt och varje investering ändrar affärsplanen, säger han.

För October Biometrics finns inte någon lika elaborerad affärsplan. Det bolaget har inte heller någon färdig produkt ännu. Å andra sidan finns en stor och viktig kund, en multinationell livsmedelsjätte som delvis bekostar utvecklingen. Denna kund vill i första hand kunna mäta temperaturen inuti mat som tinas och tillagas.

- Det klarar vi. I en köttbit kan vi få ut temperaturen i centrum med mer än en grads noggrannhet, från djupfryst upp till kokpunkten. Beröringsfritt, i realtid, och utan att förstöra maten, berättar Mikael.

- Jag har tagit fram en formel för temperaturen som börjar med "T=" och sen kommer ett par hundra rader, säger Harald.

På köpet får man också fram andra data, som vattenhalt och orenheter. Och det är dessa data som är mest intressanta på längre sikt. Octobers multinationella kund har köpt rättigheterna att använda tekniken för livsmedel och farmaceutiska produkter. Men Harald och Mikael ser enorma möjligheter inom medicinska mätningar.

Hos en människa kan mätningarna detektera cellförändringar, som cancer och liknande. Det blir som en mikrovågstomograf, med närfältsmetodik. Harald och Mikael säger att de är ensamma i världen om denna metod.

- Det finns kanske 20 forskargrupper i världen som studerar bröstcancer. Ingen av dem jobbar med närfält. Alla antar fjärrfält, trots att avstånden i praktiken är korta. Antennernas positionering och deras inbördes koppling är avgörande för mätresultatet, och här är vi unika, säger Harald Merkel.

Han vidhåller dock att produktidén bakom October Biometrics inte var hans egen, utan ger hela äran till Mikael. Det var Mikael som ställde den "oskyldiga frågan" om det gick att mäta temperaturen i en kyckling med närfältsradar, berättar han.

- Jag minns exakt var vi stod, det hände i en korridor på SIK. Någon gång ska vi gå dit och fästa en plakett som visar att här, exakt här, kläcktes idén till ett företag som förändrade världen.