کد خبر: 167097
ف
مسیر دشوار گرافن از پژوهش تا بازار: موفقیت‌ها و ناکامی‌ها
گاردین به تازگی در مقاله‌ای به بررسی وضعیت گرافن در صنعت بریتانیا پرداخته است. دو دهه پس از تولید نخستین ورق‌های گرافن در دانشگاه منچستر، این ماده که روزی «قوی‌تر از فولاد و سبک‌تر از کاغذ» خوانده می‌شد، اکنون وارد بازارهای صنعتی شده است.

 

به گزارش ثریا - برخی شرکت‌های بریتانیایی توانسته‌اند از این ماده در تولید میکروچیپ‌های فوتونیک، بتن کم‌کربن و فیبر کربنی بهره ببرند، اما برخی دیگر با مشکلات مالی و تولید دست‌وپنجه نرم می‌کنند. بن جنسن، مدیرعامل شرکت فوتونیک دوبعدی (۲D Photonics)، می‌گوید: «چالش اصلی، انتقال گرافن از آزمایشگاه به تولید صنعتی است؛ ارزش کاربرد باید بالا باشد و همزمان امکان تولید مقیاس‌پذیر و قیمت‌گذاری مناسب فراهم شود.» این جمله، چکیده‌ای از فرصت‌ها و چالش‌های صنعتی گرافن در بریتانیا است، جایی که وعده‌های علمی هنوز در مسیر تحقق کامل قرار دارند.

گرافن، ماده‌ای که از گرافیت استخراج می‌شود و ضخامت آن تنها یک اتم است، از سال ۲۰۰۴ که در دانشگاه منچستر تولید شد، به‌عنوان ماده‌ای شگفت‌انگیز معرفی شد. این ماده از هدایت حرارت و برق بسیار بالایی برخوردار است و در صنایع مختلف از الکترونیک گرفته تا ساخت‌وساز، پتانسیل انقلابی دارد. چین به‌عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده، از گرافن برای پیشتازی در تولید میکروچیپ‌ها و پروژه‌های ساختمانی استفاده می‌کند. در بریتانیا، بتن کم‌کربن تقویت‌شده با گرافن در یک پروژه آب‌شناسی در شمال کشور به کار رفت که توسط مرکز نوآوری مهندسی گرافن (Graphene Engineering Innovation Centre) دانشگاه منچستر و شرکت Cemex UK توسعه یافته بود.

بن جنسن، مدیرعامل شرکت فوتونیک دوبعدی (۲D Photonics)، که فناوری فوتونیک مبتنی بر گرافن برای دیتاسنترها تولید می‌کند، می‌گوید: «زمانی که گرافن از دانشگاه خارج شد، تبلیغات زیادی پیرامون آن بود، اما چالش اصلی انتقال از آزمایشگاه به تولید صنعتی است.»

جنسن پیش‌تر پوشش‌های ونتابلاک (Vantablack) را با استفاده از نانولوله‌های کربنی طراحی کرده بود که به‌دلیل جذب ۹۹٫۹۶ درصد نور، لقب «تیره‌ترین سیاه جهان» را گرفت و در آثار هنری آنیش کاپور و خودروهای BMW X۶ استفاده شد. او تأکید می‌کند: «وقتی ماده‌ای جدید قصد جایگزینی تکنولوژی موجود را دارد، باید هم ارزش افزوده آن قانع‌کننده باشد و هم قابلیت تولید صنعتی آن فراهم شود.»

یکی از موفق‌ترین پروژه‌ها، میکروچیپ‌های فوتونیک مبتنی بر گرافن است که توسط شرکت تابعه CamGraPhIC تولید می‌شود و بر اساس تحقیقات دانشگاه کمبریج و موسسه CNIT ایتالیا توسعه یافته است. این چیپ‌ها نسبت به میکروچیپ‌های مبتنی بر سیلیکون، سرعت انتقال داده بالاتر، مصرف انرژی ۸۰ درصد کمتر و عملکرد در دامنه دمایی وسیع‌تر ارائه می‌کنند؛ به طوری که نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده پرهزینه برای دیتاسنترهای هوش مصنوعی کاهش می‌یابد. جنسن این فرایند را این‌گونه تشبیه می‌کند: «انتقال داده از طریق سیلیکون شبیه یک بزرگراه ۱۶ خطه است که ناگهان به یک خط محدود می‌شود؛ اما فوتونیک گرافنی مانند بزرگراهی با صدها خط عمل می‌کند.»

شرکت ۲D Photonics، که دفتر توسعه و تولید آن در پیسا، ایتالیا قرار دارد، توانسته سرمایه ۲۵ میلیون پوندی از صندوق‌های نوآوری، ناتو، Sony Innovation Funds، Bosch Ventures و گروه Frontier IP بریتانیا جذب کند. این شرکت قصد دارد کارخانه تولید ویفرهای ۲۰۰ میلی‌متری در منطقه میلان ایجاد کند و با تأمین بودجه ۲۷۶ میلیون پوند تا پایان سال، تولید صنعتی را آغاز کند. محصولات این شرکت علاوه بر دیتاسنترها، در رایانش پرسرعت، شبکه‌های ۵G و ۶G، سامانه‌های هواپیما، خودروهای خودران، رادار دیجیتال پیشرفته و ارتباطات فضایی بدون ماهواره کاربرد دارند.

در حوزه سایر شرکت‌های موفق، استارتاپ پاراگراف (Paragraf) از دانشگاه کمبریج منشعب شده و با تولید حسگرهای مبتنی بر گرافن برای خودروهای الکتریکی و زیست‌حسگرها در حوزه سلامت و کشاورزی، طی یک دهه اخیر توانسته جایگاه خوبی کسب کند. این شرکت اخیراً سرمایه ۵۵ میلیون دلاری از صندوق ثروت ملی امارات جذب کرده و ۱۲٫۸ درصد سهام خود را به آن اختصاص داده است.

همچنین، استارتاپ گرافن اینوِیشنز منچستر (Graphene Innovations Manchester) که در سال ۲۰۲۱ توسط ویکِو کنچری راه‌اندازی شد، قرارداد تولید تجاری فیبر کربنی غنی‌شده با گرافن را با عربستان سعودی به امضا رساند. این فیبر کربنی در ساخت سقف، نما و تیرک‌های روشنایی خیابان کاربرد دارد و تولید آن در تبوک آغاز شده است. برنامه تولید این شرکت تا سال ۲۰۲۶، ۳۰۰۰ تن است.

با این حال، مسیر موفقیت همه شرکت‌ها یکسان نبوده است. شرکت Applied Graphene Materials که در سال ۲۰۱۰ توسط پروفسور کارل کولمن از دانشگاه دورهام تأسیس شد، با وجود ارائه محصولاتی چون پرایمر ضد خوردگی و اسپری محافظ دوچرخه، در سال ۲۰۲۳ به دلیل زیان‌های مالی تعطیل شد و بخش عمده کسب‌وکار آن توسط شرکت کانادایی Universal Matter خریداری شد.

شرکت Versarien، مستقر در گلاسترشایر و از دیگر پیشگامان این حوزه، که ابتدا از یک گاراژ شروع کرد، با حمایت Innovate UK به تولید پودرها و محصولات گرافنی برای حسگرها، بتن کم‌کربن، رنگ‌ها، جوهرهای الکترونیک و لباس‌های ورزشی پرداخت. این شرکت، که در اسپانیا و کره جنوبی نیز فعالیت داشت، با مشکلات مالی روبه‌رو شد و برخی از زیرمجموعه‌های خود را در وضعیت انحلال یا مدیریت داوطلبانه قرار داد.

رون مِرتنز، صاحب وب‌سایت Graphene-Info، می‌گوید: «در صنعت مواد نوظهور، رسیدن به بازار واقعی زمان زیادی می‌برد و بسیاری از تولیدکنندگان گرافن هرگز نتوانستند درآمد معنادار یا سودآوری واقعی ایجاد کنند.»

به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، در نهایت مسیر گرافن از آزمایشگاه به تولید صنعتی، نمونه‌ای از وعده‌ها و واقعیت‌های فناوری نوین است؛ جایی که نوآوری، سرمایه‌گذاری و چالش‌های بازار در هم تنیده شده‌اند و تنها بخشی از وعده‌های علمی، توانسته به واقعیت صنعتی تبدیل شود.


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

اف‌بی‌آی شهر کامل با بیمارستان، هتل و نیروگاه ساخت تا حملات سایبری را تمرین کند

بررسی ظرفیت‌های هوش مصنوعی برای ارتقای خدمات زائران در نشست مشترک معاونت علمی و آستان قدس رضوی

ممنوع شدن هوش مصنوعی برای دانش آموزان ابتدایی نروژی

ناسا یک رصدخانه فضایی را در میانه زمین و آسمان به ارتفاع بالاتر می‌برد

مصوبات جدید فرصت‌های تحقیقاتی خارج از کشور دکتری ابلاغ شد

زنان بیشترین داوطلبان آزمون سمپاد/ نتایج اوایل مرداد اعلام می‌شود

سریال جدید «سرخدار» در راه آنتن: عمار تفتی به تلویزیون بازگشت

کشف نشانه‌های اولیه افسردگی در چشم کودکان

دانشمند ایرانی: مغز ما برای این همه خبر بد طراحی نشده است

تنش در ایستگاه فضایی بالا گرفت: ناسا از فضانوردانش خواست پناه بگیرند

محققان هشدار دادند: ایجاد نقاط داغ آلودگی در تنگه هرمز به دلیل ترافیک دریایی

یکی از این ستاره‌های دوقلو یک سیاره فراخورشیدی را بلعیده است

میلیاردرهای حوزه فناوری راز جوانی ابدی را کشف کرده‌اند؟

تصویری از یکی از شهدای کوچک امروز لبنان

وزیر آموزش و پرورش: بهره‌برداری از ۲۰۰ تا ۲۵۰ کلاس درس جدید در خراسان رضوی

معاون تربیت‌بدنی و سلامت: یک میلیون دانش‌آموز سفیر ایمنی و کمک‌های اولیه شدند

۵۰۰ هزار دانش‌آموز زیر چتر کارت نشاط قرار گرفتند

آزمون مدارس سمپاد و نمونه دولتی با بیش از نیم میلیون داوطلب برگزار شد

پرداخت حقوق فرهنگیان بدون تاخیر انجام می‌شود

قصه‌ای خواندنی برای کودکان: وقتی روباه جنگل را به‌هم ریخت

حسن طهرانی‌مقدم پدر موشکی ایران چگونه با نمی‌شودها مبارزه کرد؟

از بچه‌های میناب تا ناوچه دنا و انستیتو همه در مستندهای جدید جنگی

مهرانه مهین ترابی پس از ۲۳ سال دوری از تئاتر به صحنه باز می‌گردد

سریال‌های جدید برای پخش دوبله شدند

مادران برای کوچکترین شهید کربلا لالایی خواندند

راز زنده ماندن مومنان در برزخ؛ هدایت، مشروط به ولایت است

روایت حدادعادل از ویژگی‌های آیت الله مجتبی خامنه‌ای

ماجرای خواندنی دیدار دکتر شریعتی و علامه جعفری

حجت الاسلام پناهیان: شفافیت نامه اخیر رهبری نشانه قدرت جمهوری اسلامی است

تمدید مهلت پذیرش دانشجویان بین‌المللی در دانشگاه علامه طباطبائی

قابلیت جدید واتساپ: پیام متنی یک‌بار قابل مشاهده به واتساپ می‌آید

شرکت اپل از گران شدن محصولات خود خبر داد

ساماندهی برنامه‌های هوش مصنوعی با محوریت تولید داخلی

هشدار وزیر علوم: هوش مصنوعی بدون اخلاق، پیشرفته‌ترین ابزار ظلم می‌شود

دادگاه در دهلی نو درخواست بازگشایی تلگرام را رد کرد

رشد استفاده از VPN در بعضی کشورهای اروپایی با قوانین جدید

انحصار قدرت و ثروت در الیگارشی اموی: از خلافت تا سلطنت

حجت‌الاسلام قمی: وحدت یعنی هم‌بستگیِ آرا و سلایق متفاوت حول محور امام

راز زنده ماندن مؤمنان در برزخ تمسک به امام حق و ولی الله الاعظم است

اعلام مجموعه‌های امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶

بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی

فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی

اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان

انتشار آثار میان‌رشته‌ای مسئله‌محور؛ اولویت جدید گروه سیاست‌پژوهی علوم انسانی

تغییر زمان آزمون‌های کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید

احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا

بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی

دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)

منطقه زینبیه استانبول سیاه‌پوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری

رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: به‌کارگیری ظرفیت‌های ویژه ماهواره‌ای در تشییع رهبر شهید انقلاب

زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته می‌شود

معافیت برخی المپیادها از کنکور و هم‌زمانی آزمون‌ها؛ همچنان چالش اصلی دانش‌آموزان

قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول

هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد می‌شود

دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاه‌ها واگذار شود

حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد

روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسان‌ها نهاده است

تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم

مصرف‌گرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد

شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کم‌برخوردار

علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس

خروج هواپیماهای سوخت‌رسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران

امیرحسین مدرس برنامه نغمه‌های حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا می‌کند

منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت

دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت

نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه می‌رود

پانته‌آ پناهی‌ها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه می‌رود

زمان تشییع پیکر بهروز رضوی اعلام شد

مساجد پایگاه‌هایی برای شناسایی استعدادهای درخشان

به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال

اخلاص و پیام‌رسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا

نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم

شبکه‌های اجتماعی برای زیر ۱۶ ساله‌ها ممنوع شد

تمرکز بر امنیت سایبری و تاب‌آوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید

دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاه‌های ایران

محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روبات‌ها ابداع کرد

اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب می‌گویند

خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرح‌های فناوری

دانشجویان می‌توانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند

وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه می‌شوند

وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه می‌شوند

دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاه‌های ایران

امضای تفاهم‌نامه مشترک دانشگاه‌های صنعتی UT۵ برای تقویت هم‌افزایی

شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کم‌برخوردار

حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد

تغییر زمان امتحانات دانشگاه‌ها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب

زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابه‌جا شد

دانشجویان می‌توانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند

خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند

تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم

تغییر زمان آزمون‌های کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید

رقابت سخت منطقه‌ای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر

دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاه‌ها واگذار شود

نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم

به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال

منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت

بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی

معافیت برخی المپیادها از کنکور و هم‌زمانی آزمون‌ها؛ همچنان چالش اصلی دانش‌آموزان

انتشار آثار میان‌رشته‌ای مسئله‌محور؛ اولویت جدید گروه سیاست‌پژوهی علوم انسانی

علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس

محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روبات‌ها ابداع کرد

خروج هواپیماهای سوخت‌رسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران

زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته می‌شود

دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)

منطقه زینبیه استانبول سیاه‌پوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری

اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب می‌گویند

نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه می‌رود

خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرح‌های فناوری

شبکه‌های اجتماعی برای زیر ۱۶ ساله‌ها ممنوع شد

مساجد پایگاه‌هایی برای شناسایی استعدادهای درخشان