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如何把石墨烯科研优势转化为产业优势?

导读: 作为本市首批研发与转化功能型平台之一,石墨烯功能型平台为科研团队提供场地、设备、资金等支持,让他们将实验室技术成果进行中试放大,转化成能被企业产业化的成熟技术。

近日举行的“石墨烯在上海的今天与明天”院士沙龙传出喜讯:上海石墨烯产业技术功能型平台促成了首批3个产学研合作项目,推动上海高校和科研院所的成果进入产业化阶段。作为本市首批研发与转化功能型平台之一,石墨烯功能型平台为科研团队提供场地、设备、资金等支持,让他们将实验室技术成果进行中试放大,转化成能被企业产业化的成熟技术。

石墨烯功能型平台学术委员会主任、上海理工大学教授杨俊和说:“高校院所科研人员做出的实验室样品,如果直接给企业,后者很可能拒绝。而政府搭建的中试平台就像连通实验室和企业的桥梁,把样品转化为产品,最终成为商品。”

建功能型平台促成果转化

上海建设具有全球影响力的科技创新中心,需要构筑基本框架。近年来,市委市政府通过制度设计,提出了“四梁八柱”概念。“四梁八柱”的顶层,是张江综合性国家科学中心,第二层就是研发与转化功能型平台。到2020年,上海将培育形成约30家研发与转化功能型平台。它们围绕战略性新兴产业进行定位,研发其共性关键技术,并通过产业链上下游对接推动科技成果转化,形成产业影响力和区域辐射力。

目前,上海已规划首批18个平台,石墨烯功能型平台是其中之一。石墨烯是由1个碳原子与周围3个碳原子结合形成蜂窝状结构的单层材料,2004年首次在英国曼彻斯特大学制备成功,为两位科学家赢得了诺贝尔物理学奖。它是人类发现的最薄材料,10万片石墨烯叠加在一起,只有一根头发丝的厚度。虽然超薄,它却是最结实的材料之一,强度是钢铁的100多倍。它有很好的导热性,是铜的10倍,还显示出极好的透光性。这些性能,让科技界、产业界对石墨烯的应用充满期待。

首次制备出石墨烯的诺贝尔奖得主海姆(左)和诺沃肖洛夫  来源:新华社

杨俊和介绍,在石墨烯基础研究领域,上海高校院所与国际先进水平“并跑”,在少数细分领域处于“领跑”状态。如何把科研优势转化为产业优势?这正是石墨烯功能型平台着力解决的问题。

石墨烯防腐涂料明年投产

这个市科委和宝山区政府联合打造的平台,采用市场化运作模式,由上海超碳石墨烯产业技术有限公司运营。去年6月,该公司分别与上海理工大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海第二工业大学的科研团队签约,启动石墨烯防腐涂料、石墨烯导电剂浆料、石墨烯导热硅脂3个实验室成果的中试项目。根据协议,平台为科研团队提供场地、设备、工程人员、资金、产学研合作牵线等支持。如果中试成功并进入产业化阶段,双方按一定比例分配收益;如果失败,中试费用全部由平台承担。

近日,这些项目都取得成功。杨俊和告诉记者,他带队研发的石墨烯防腐涂料,将石墨烯材料成功分散到涂料中,并在中试阶段解决了一系列工艺技术问题。经石墨烯功能型平台牵线,该团队已与上海华谊精细化工有限公司签约,将于今年下半年开建100吨示范工程,计划明年投产。

“随着溶剂型涂料逐步退出市场,石墨烯防腐涂料有很大的市场空间。”上海超碳石墨烯产业技术有限公司董事长孟岩说。由于溶剂型涂料会产生污染环境的挥发性有机化合物,我国政府已出台政策,鼓励用水性涂料替代溶剂型涂料。然而,目前市场上的水性涂料防腐性能较差,给实际替代造成了困难。于是乎,具有很好防腐性能的石墨烯材料迎来“风口”,但如何将它分散在涂料中,不影响涂装工艺是一个难题。上海理工大学团队经过5年实验室研发后,在石墨烯功能型平台上完成中试,终于攻克难题,让这套工艺技术进入了工厂。

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