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(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺(tái)促成了首批3個(gè)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目，推動(dòng)上海高校和科研院所的成果進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。作為本市首批研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)之一，石墨烯功能型平臺(tái)為科研團(tuán)隊(duì)提供場地、設(shè)備、資金等支持，讓他們將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)成果進(jìn)行中試放大，轉(zhuǎn)化成能被企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的成熟技術(shù)。
石墨烯功能型平臺(tái)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、上海理工大學(xué)教授楊俊和說：“高校院所科研人員做出的實(shí)驗(yàn)室樣品，如果直接給企業(yè)，后者很可能拒絕。而政府搭建的中試平臺(tái)就像連通實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)的橋梁，把樣品轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，最終成為商品。”
建功能型平臺(tái)促成果轉(zhuǎn)化
上海建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心，需要構(gòu)筑基本框架。近年來，市委市政府通過制度設(shè)計(jì)，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(xué)中心，第二層就是研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)。到2020年，上海將培育形成約30家研發(fā)與轉(zhuǎn)化功能型平臺(tái)。它們圍繞戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行定位，研發(fā)其共性關(guān)鍵技術(shù)，并通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游對接推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化，形成產(chǎn)業(yè)影響力和區(qū)域輻射力。
目前，上海已規(guī)劃首批18個(gè)平臺(tái)，石墨烯功能型平臺(tái)是其中之一。石墨烯是由1個(gè)碳原子與周圍3個(gè)碳原子結(jié)合形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的單層材料，2004年首次在英國曼徹斯特大學(xué)制備成功，為兩位科學(xué)家贏得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。它是人類目前發(fā)現(xiàn)的最薄材料，10萬片石墨烯疊加在一起，只有一根頭發(fā)絲的厚度。雖然超薄，它卻是最結(jié)實(shí)的材料之一，強(qiáng)度是鋼鐵的100多倍。它有很好的導(dǎo)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(chǎn)業(yè)界對石墨烯的應(yīng)用充滿期待。
楊俊和介紹，在石墨烯基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，上海高校院所與國際先進(jìn)水平“并跑”，在少數(shù)細(xì)分領(lǐng)域處于“領(lǐng)跑”狀態(tài)。如何把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢？這正是石墨烯功能型平臺(tái)著力解決的問題。
石墨烯防腐涂料明年投產(chǎn)
這個(gè)市科委和寶山區(qū)政府聯(lián)合打造的平臺(tái)，采用市場化運(yùn)作模式，由上海超碳石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司運(yùn)營。去年6月，該公司分別與上海理工大學(xué)、中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、上海第二工業(yè)大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)簽約，啟動(dòng)石墨烯防腐涂料、石墨烯導(dǎo)電劑漿料、石墨烯導(dǎo)熱硅脂3個(gè)實(shí)驗(yàn)室成果的中試項(xiàng)目。根據(jù)協(xié)議，平臺(tái)為科研團(tuán)隊(duì)提供場地、設(shè)備、工程人員、資金、產(chǎn)學(xué)研合作牽線等支持。如果中試成功并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，雙方按一定比例分配收益；如果失敗，中試費(fèi)用全部由平臺(tái)承擔(dān)。
近日，這些項(xiàng)目都取得成功。楊俊和告訴記者，他帶隊(duì)研發(fā)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(shù)問題。經(jīng)石墨烯功能型平臺(tái)牽線，該團(tuán)隊(duì)已與上海華誼精細(xì)化工有限公司簽約，將于今年下半年開建100噸示范工程，計(jì)劃明年投產(chǎn)。
“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(chǎn)業(yè)技術(shù)有限公司董事長孟巖說。由于溶劑型涂料會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的揮發(fā)性有機(jī)化合物，我國政府已出臺(tái)政策，鼓勵(lì)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(shí)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(fēng)口”，但如何將它分散在涂料中，不影響涂裝工藝是一個(gè)難題。上海理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過5年實(shí)驗(yàn)室研發(fā)后，在石墨烯功能型平臺(tái)上完成中試，終于攻克難題，讓這套工藝技術(shù)進(jìn)入了工廠。
引導(dǎo)企業(yè)向科學(xué)家提需求
促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，除了要讓高校院所團(tuán)隊(duì)“跨前一步”，進(jìn)行中試，也要讓企業(yè)“跨前一步”，積極向高校院所提出需求。
正在產(chǎn)業(yè)化的石墨烯導(dǎo)電劑漿料項(xiàng)目，就是一例。石墨烯導(dǎo)電性能好、比表面積大，是一種理想的儲(chǔ)能材料。中科院上海微系統(tǒng)所研究員丁古巧把實(shí)驗(yàn)室成果帶到功能型平臺(tái)后，經(jīng)過中試，很快實(shí)現(xiàn)了日產(chǎn)50公斤導(dǎo)電劑漿料的能力。然而，平臺(tái)在中試產(chǎn)品推介過程中發(fā)現(xiàn)，各家企業(yè)由于產(chǎn)品體系不同，對導(dǎo)電劑的要求各有不同，所以必須為企業(yè)定制化開發(fā)。在這些企業(yè)中，上海航天電源技術(shù)有限責(zé)任公司的需求尤為迫切，他們希望提升鋰離子電池、超級(jí)電容器產(chǎn)品的電池容量。經(jīng)過牽線，丁古巧團(tuán)隊(duì)決定與該公司合作，為某款產(chǎn)品定制化開發(fā)導(dǎo)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(jí)電容器推向市場。“促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，不能光靠科學(xué)家興趣驅(qū)動(dòng)，企業(yè)需求導(dǎo)向也很重要。”孟巖說，“希望更多的企業(yè)通過我們平臺(tái)，向科學(xué)家提出需求。”
孟巖還告訴記者，石墨烯功能型平臺(tái)的功能正在擴(kuò)充過程中，在中試研發(fā)基地的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步增加石墨烯應(yīng)用技術(shù)中試的范圍和能力，并即將建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和分析檢測中心，前者瞄準(zhǔn)具有顛覆性的前瞻性技術(shù)，后者研發(fā)石墨烯及其應(yīng)用產(chǎn)品的創(chuàng)新檢測方法、檢測設(shè)備。平臺(tái)還計(jì)劃提煉一些產(chǎn)業(yè)關(guān)注的共性關(guān)鍵技術(shù)問題，開展立項(xiàng)研究，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
資金方面，規(guī)模4億元的“遨問二期”基金將投資石墨烯項(xiàng)目；政府引導(dǎo)、社會(huì)參與的石墨烯專項(xiàng)基金也在籌建中，能為更多的實(shí)驗(yàn)室成果“過橋”進(jìn)企業(yè)提供資金保障。