石墨烯光吹不行，科研優勢轉化為產業優勢才是真的

石墨烯光吹不行，科研優勢轉化為產業優勢才是真的

近日舉行的“石墨烯在上海的今天與明天”院士沙龍傳出喜訊：上海石墨烯產業技術功能型平臺促成了首批3個產學研合作項目，推動上海高校和科研院所的成果進入產業化階段。作為本市首批研發與轉化功能型平臺之一，石墨烯功能型平臺為科研團隊提供場地、設備、資金等支持，讓他們將實驗室技術成果進行中試放大，轉化成能被企業產業化的成熟技術。

石墨烯功能型平臺學術委員會主任、上海理工大學教授楊俊和說：“高校院所科研人員做出的實驗室樣品，如果直接給企業，后者很可能拒絕。而政府搭建的中試平臺就像連通實驗室和企業的橋梁，把樣品轉化為產品，最終成為商品。”



建功能型平臺促成果轉化

上海建設具有全球影響力的科技創新中心，需要構筑基本框架。近年來，市委市政府通過制度設計，提出了“四梁八柱”概念。“四梁八柱”的頂層，是張江綜合性國家科學中心，第二層就是研發與轉化功能型平臺。到2020年，上海將培育形成約30家研發與轉化功能型平臺。它們圍繞戰略性新興產業進行定位，研發其共性關鍵技術，并通過產業鏈上下游對接推動科技成果轉化，形成產業影響力和區域輻射力。



目前，上海已規劃首批18個平臺，石墨烯功能型平臺是其中之一。石墨烯是由1個碳原子與周圍3個碳原子結合形成蜂窩狀結構的單層材料，2004年首次在英國曼徹斯特大學制備成功，為兩位科學家贏得了諾貝爾物理學獎。它是人類發現的最薄材料，10萬片石墨烯疊加在一起，只有一根頭發絲的厚度。雖然超薄，它卻是最結實的材料之一，強度是鋼鐵的100多倍。它有很好的導熱性，是銅的10倍，還顯示出極好的透光性。這些性能，讓科技界、產業界對石墨烯的應用充滿期待。

首次制備出石墨烯的諾貝爾獎得主海姆（左）和諾沃肖洛夫

楊俊和介紹，在石墨烯基礎研究領域，上海高校院所與國際先進水平“并跑”，在少數細分領域處于“領跑”狀態。如何把科研優勢轉化為產業優勢？這正是石墨烯功能型平臺著力解決的問題。



石墨烯防腐涂料明年投產

這個市科委和寶山區政府聯合打造的平臺，采用市場化運作模式，由上海超碳石墨烯產業技術有限公司運營。去年6月，該公司分別與上海理工大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、上海第二工業大學的科研團隊簽約，啟動石墨烯防腐涂料、石墨烯導電劑漿料、石墨烯導熱硅脂3個實驗室成果的中試項目。根據協議，平臺為科研團隊提供場地、設備、工程人員、資金、產學研合作牽線等支持。如果中試成功并進入產業化階段，雙方按一定比例分配收益；如果失敗，中試費用全部由平臺承擔。

近日，這些項目都取得成功。楊俊和告訴記者，他帶隊研發的石墨烯防腐涂料，將石墨烯材料成功分散到涂料中，并在中試階段解決了一系列工藝技術問題。經石墨烯功能型平臺牽線，該團隊已與上海華誼精細化工有限公司簽約，將于今年下半年開建100噸示范工程，計劃明年投產。



“隨著溶劑型涂料逐步退出市場，石墨烯防腐涂料有很大的市場空間。”上海超碳石墨烯產業技術有限公司董事長孟巖說。由于溶劑型涂料會產生污染環境的揮發性有機化合物，我國政府已出臺政策，鼓勵用水性涂料替代溶劑型涂料。然而，目前市場上的水性涂料防腐性能較差，給實際替代造成了困難。于是乎，具有很好防腐性能的石墨烯材料迎來“風口”，但如何將它分散在涂料中，不影響涂裝工藝是一個難題。上海理工大學團隊經過5年實驗室研發后，在石墨烯功能型平臺上完成中試，終于攻克難題，讓這套工藝技術進入了工廠。



引導企業向科學家提需求

促進科技成果轉化，除了要讓高校院所團隊“跨前一步”，進行中試，也要讓企業“跨前一步”，積極向高校院所提出需求。



正在產業化的石墨烯導電劑漿料項目，就是一例。石墨烯導電性能好、比表面積大，是一種理想的儲能材料。中科院上海微系統所研究員丁古巧把實驗室成果帶到功能型平臺后，經過中試，很快實現了日產50公斤導電劑漿料的能力。然而，平臺在中試產品推介過程中發現，各家企業由于產品體系不同，對導電劑的要求各有不同，所以必須為企業定制化開發。在這些企業中，上海航天電源技術有限責任公司的需求尤為迫切，他們希望提升鋰離子電池、超級電容器產品的電池容量。經過牽線，丁古巧團隊決定與該公司合作，為某款產品定制化開發導電劑。如今，他們將鋰離子電池的容量提升了43％，有望在不久的將來，把使用石墨烯材料的新型鋰離子電池、超級電容器推向市場。“促進科技成果轉化，不能光靠科學家興趣驅動，企業需求導向也很重要。”孟巖說，“希望更多的企業通過我們平臺，向科學家提出需求。”

烯功能型平臺的中試研發基地設備

孟巖還告訴記者，石墨烯功能型平臺的功能正在擴充過程中，在中試研發基地的基礎上，將進一步增加石墨烯應用技術中試的范圍和能力，并即將建設創新實驗室和分析檢測中心，前者瞄準具有顛覆性的前瞻性技術，后者研發石墨烯及其應用產品的創新檢測方法、檢測設備。平臺還計劃提煉一些產業關注的共性關鍵技術問題，開展立項研究，推動整個產業的發展。



資金方面，規模4億元的“遨問二期”基金將投資石墨烯項目；政府引導、社會參與的石墨烯專項基金也在籌建中，能為更多的實驗室成果“過橋”進企業提供資金保障。

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