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.

مکرون: هوش مصنوعی خطرناک باید برای کودکان ممنوع شود

تغییرات تکمیل ظرفیت دستیاری فوق تخصصی اعلام شد؛ تمدید مهلت ثبت نام

دانشجویان متأهل ملزم به بازپرداخت یکجای وام ودیعه مسکن شدند

تقویم جدید آزمون زبان انگلیسی MHLE سال ۱۴۰۵ منتشر شد

قبل از خرید قطعات آسانسور این 7 نکته را بدانید

مهلت دانشجویان الزهرا(س) برای ثبت‌نام وام تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی

اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴

مجموعه‌رباعی «دوستش داشته باش» سروده میلاد عرفان‌پور منتشر شد

روایت زندگینامه شهید حاج اسماعیل رضایی منتشر می‌شود

۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند

ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی

تصویر منتشر شده از جاسک

تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر

رژیم چنج در آمریکا رخ داد+عکس

امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی

نسخه پیشنهادی سند حکمرانی نظام‌های ارزیابی آموزش عالی بررسی شد

طرح نوین تغذیه با محوریت دانشجویان اجرا می‌شود

پژوهش مسئله‌محور؛ کلید استفاده واقعی از ظرفیت علمی دانشگاه‌ها

استارلینک پایان حکمرانی ارتباطات در ایران است؟

هکرها با دمای بانک خون فرانسه بازی کردند و آن را بالا بردند

تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی

دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد

فاز دوم آمایش آموزش عالی به‌روز شد

داریوش فرهنگ گوینده یک مستند شد

ابلاغ مصوبه جدید شرکت مجدد در آزمون دستیاری پزشکی توسط رئیس جمهور

رابرت پتینسون با چهلمین جایزه سینماتک آمریکا تجلیل می‌شود

اجرای کنسرت‌نمایش «فرهاد» در تماشاخانه نوفل لوشاتو

اجرای نمایش «خاک نشینان» در فرهنگسرای نیاوران

شکست ترامپ سوژه کارلوس لطوف شد

اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان

تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری

لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت

تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب

۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند

اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب

فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان

ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟

ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد

تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید

با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است

وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی

گوگل به مدارس هشدار داد

دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته

روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد

قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید

آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»

آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟

مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود

وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد

اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی

وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد

مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟

موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا

سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد

واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس

شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس

پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس

بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس

زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند

انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ

کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس

تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد

علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟

داروهایی که به نفع ویروس‌ عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد

کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان

تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز

کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟

کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد

چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟

کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد

ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد

کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری

دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند

چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟

محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی

ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون

آزمون وکالت کانون‌ وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد

اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان

وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد

امروز آخرین مهلت اعتراض به آزمون‌های ارشد و دکتری علوم پزشکی

دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند

پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس

لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت

۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس

بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس

تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب

دانشگاه شهید بهشتی دلایل عدم تعلق وام دانشجویی را اعلام کرد

اعلام نتیجه اولیه آزمون سردفتری اسناد رسمی نوبت سال ۱۴۰۴

زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند

شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس

فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان

اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب

تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری

تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید

تصویب کلیات آیین‌نامه جدید ارتقای اعضای هیئت علمی

کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس

ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد

ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟

تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی

انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ

تصویری از عملیات های نیروی هوایی ارتش در شب های اخیر

سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد

با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است

۱۵ درصد مدارس کشور در برنامه بازرسی‌های دوره‌ای قرار می‌گیرند

واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس

ارائه ۸۵ طرح دانش‌آموزی در بیست‌وهشتمین جشنواره جوان خوارزمی