„Polski grafen” to szansa i… pretekst

Technologie grafenowe pomogą w sformułowaniu modelu wychwytywania i upowszechniania przełomowych innowacji.

Zbigniew Mularzuk, prezes NANO CARBONZbigniew Mularzuk, prezes NANO CARBON Nano Carbon to innowacyjna spółka działająca w obszarze technologii grafenowych, powołana w 2011 r. w strukturach Agencji Rozwoju Przemysłu, od 2013 r. należąca do KGHM TFI oraz ARP i wchodząca w skład Polskiej Grupy Zbrojeniowej. Misja podstawowa: skomercjalizować słynny „polski grafen”, czyli technologie wytwarzania grafenu na podłożu, które znajdą zastosowanie w elektronice, opracowywane przez polskich naukowców w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME). Zbigniew Mularzuk, prezes spółki Nano Carbon, udzielił wywiadu naszemu magazynowi.

W jakim miejscu rozwoju jest dziś „polski grafen” i spółka Nano Carbon?

Cały czas szukamy optymalnego rozwiązania. Pierwotnie w strukturach ARP powstała koncepcja komercjalizacji grafenu, ale od początku grafen miał być pretekstem do wypracowania ogólnego mechanizmu komercjalizacji innowacji. Mówiąc poetycko, Agencja kupiła bilet na statek Grafen, podpisując umowę z ITME, włączając się w prace nad wdrażaniem technologii. Ale szybko okazało się, że musimy zbudować wehikuł komercjalizacji, dlatego że istniejące mechanizmy nie są dobre. Jesteśmy zatem na rozdrożu, zajmujemy się zarówno rozwojem technologii, produkcją i sprzedażą, jak i rozwijaniem oraz oferowaniem know-how w zakresie innowacyjności.

Zobacz również:



To ostatnie rozwiązanie ma znaleźć zastosowanie nie tylko w związku z grafenem

Przez doświadczenie z grafenem chcemy dojść do ogólnego modelu. Brakuje efektywnych procedur finansowania innowacyjnych technologii. Nie ma jak wycenić ryzyka, dlatego że nie ma benchmarku sprzedaży tego, co produkujemy, bo nie ma… takiego rynku. Potrzebny jest także aparat – radar wychwytujący technologie, w które warto zainwestować, które warto wspierać. Trzeba dobrze identyfikować potrzeby i kontekst sprzyjający decyzji o podjęciu ryzyka innowacyjności, np. konieczność zmiany rynku przez firmę czy dużej poprawy wyników.

Pracujemy nad komunikacją dotyczącą aplikacji technologii. W Polsce przemysł nie wykazuje zapału do innowacyjności. Nawet firmy z kolumn czasopism branżowych, uważane za motory innowacji, podchodzą do tych kwestii na zasadzie nowinek. A częściej jeszcze w oderwaniu od rzeczywistości. Musimy wspólnie z nimi wypracować model identyfikacji potrzeb, weryfikowania przydatności innowacji i ich skutecznej adaptacji. To się dzieje właśnie teraz.

Zbigniew Mularzuk, prezes Nano Carbon, na Kongresie Lider Informatyki. Innowacje 2014Kliknij, aby powiększyćZbigniew Mularzuk, prezes Nano Carbon, na Kongresie Lider Informatyki. Innowacje 2014

Nano Carbon wchodzi w skład Polskiej Grupy Zbrojeniowej, cel jest oczywisty: znaleźć zastosowania dla grafenu i rozwinąć je w dużej, strategicznej gałęzi przemysłu.

Nano Carbon ma szansę opracować i wdrożyć innowacyjne technologie grafenowe w wybranych wspólnie z przemysłem niszach. Interesują nas nie tylko zastosowania militarne, ale też obszar tzw. podwójnego zastosowania. Jesteśmy spółką w segmencie Research &Application. Na razie udało się opanować jedną z technologii wytwarzania odmiany grafenu metodą epitaksji (nakładania na podłoże) dla potrzeb elektroniki, o odpowiednich atrakcyjnych parametrach. W Polsce powstała jedna z metod uzyskiwania grafenu do zastosowań elektronice. Podejrzewamy, że pierwszy tranzystor IBM sprzed kilku lat jest na polskiej strukturze. Możemy wiele zwojować w metodach epitaksjalnych, czyli nakładania grafenu na podłoże. Chcemy opracować całą ścieżkę. W ramach Grupy szukamy potrzeb, które można będzie za pomocą grafenu zaspokoić i wykorzystać w skali przemysłowej.

Technologie grafenowe stanowią punkt wyjścia. Są inne pierwiastki i technologie materiałowe, dla których można szukać zastosowań. Mamy w ITME znakomity zespół naukowców, o odpowiednich kompetencjach. Aby je utrzymać, trzeba hybrydowego napędu: motywacji i wyzwań; to muszą być projekty, zadania z najwyższej półki, aby utalentowane osoby miały satysfakcję, budowały sławę naukową i sławę pionierów zastosowań swoich odkryć w gospodarce, przemyśle. Muszą mieć poczucie, że są w światowej czołówce, że zaprasza się do wygłaszania referatów na najważniejszych konferencjach. W Polsce są małe szanse, by znaleźć się w takiej szpicy.

Obecnie wytwarzamy grafen, który sprzedajemy do laboratoriów na świecie, gdzie trwają prace aplikacyjne nad zastosowaniem. To źródło przychodów, które pozwala doskonalić proces, jakość. Służy to temu, aby także i nasze własne badania aplikacyjne oprzeć na rodzimym grafenie. To jest fundament. Uważam, to pewnik, jeśli nie mamy zasilania we własny grafen, to nic nie zbudujemy.

Nasz grafen wyróżnia się jakością.

Odmian grafenu jest oczywiście multum. Istnieją dwie ścieżki jego wytwarzania. Pierwsza to jego hodowanie (sterowany wzrost) na podłożach krystalicznych, czyli tzw. epitaksja. Powstaje w ten sposób jednoatomowa warstwa atomów węgla o specyficznej, grafenowej strukturze. Druga ścieżka to grafen płatkowy – inaczej mówiąc: „chemiczny” – otrzymywany w formie małych płatków poprzez żmudne przetwarzanie grafitu. Płatki grafenu chemicznego są z reguły wielowarstwowe. Ich zastosowanie jest zatem inne niż w przypadku struktur epitaksjalnych. Zależnie od procesu technologicznego uzyskuje się odpowiednią czystość i parametry, które determinują możliwość zastosowań. Bez własnego know-how, bez naukowców, nie można wytwarzać różnych odmian, aby testować właściwości i potencjał w laboratorium aplikacyjnym. Trzeba mieć własne źródło.

A najbardziej obiecujące jego zastosowania?

Polski grafen to wytwarzany unikalną metodą grafen na węgliku krzemu. Jest on w sposób naturalny predestynowany do zastosowań elektronicznych. Kolejny nurt to aplikacje biotechnologiczne. Odpowiadają nam szczególnie zastosowania medyczne. Współpracujemy z Warszawskim Uniwersytetem Medycznym, który bada możliwość powlekania urządzeń i narzędzi medycznych grafenem. Myślimy o jego wykorzystaniu w endoprotezach, opatrunkach itd. Współpracujemy w ramach Grupy z Przemysłowym Centrum Optyki, gdzie projektujemy i testujemy grafenowe warstwy grzewcze i ochronne na elementach optycznych. Do oczywistego zastosowania w produktach PGZ.

Ale obracamy się wokół zastosowań specjalnych, nietypowych.

Nie prześcigniemy np. Koreańczyków, jeśli chodzi o zastosowanie grafenu do powłok monitorów. Nie szukamy zastosowań atrakcyjnych dla masowej produkcji. Nie mamy dużych szans na produkt końcowy, choć są nawet przykłady polskich producentów smartfonów. Tak działa globalny rynek. Szukamy raczej dobrych, opłacalnych nisz. Cel jest taki: utrzymać i rozwijać w Polsce know-how, a także zbierać rentę z zastosowań powstających w kooperacji w potentatami. To ruch na przestawienie naszego miejsca w globalnej gospodarce. Szukane są zastosowania w prostych materiałach, bez konieczności ponoszenia potężnych inwestycji jak w przypadku złożonego wyrobu.

A szczególnie obiecujące możliwości?

Mamy wymyśloną w Polsce i opatentowaną, trudną do obejścia metodę uzyskiwania grafenu na węgliku krzemu. Wiele przyrządów półprzewodnikowych elektroniki nowej generacji może korzystać z tych zastosowań. Elektronika na węgliku krzemu wyróżnia się zakresem temperatury pracy, która może wynosić 700–800 stopni Celsjusza, a więc znajdować zastosowanie np. we wnętrzu silników. Warstwy grafenowe na węgliku krzemu to zarazem wejście w elektronikę teraherzową mocy. To przełom. Trzeba opracować metodę produkcji grafenu na podłożu węglika krzemu na skalę przemysłową; rynek będzie prawie na pewno, ale za 2 czy 3 lata.

W tym momencie wracamy do podstawowego problemu: braku zainteresowania i zapału ze strony przemysłu w Polsce.

Dlatego, dopóki nie ma popytu z przemysłu, robimy rzeczy niezwykle innowacyjne, ale poziom niżej. Wykorzystujemy kompetencje ITME, aby to, co zarabiamy, przekazać

na kolejne badania. Przed nami droga półprzewodnikowa i aplikacje grafenu płatkowego oraz struktury trójwymiarowe.

Ale może w tym czasie ktoś pokusi się o obejście wspomnianego patentu…

Prędzej zdecyduje się na zapłacenie nam z tytułu wykorzystania praw. Patentów na wytwarzanie w obszarze technologii grafenowych nie ma tak wiele. Ich liczba jest duża w aplikacjach, gdzie wystarczy zmienić jeden istotny parametr procesu.

Mamy dobrze opisaną technologię grafenu na węglikach krzemowych, ale istota tkwi tak naprawdę w subtelnej nanokuchni. Oprócz opisu to także know-how, wiele lat doświadczeń i pracy, talent. Nie dzieje się tak, że ktoś przeczyta patent i powtórzy proces. Trzeba wiedzieć, jak to powtórzyć tak precyzyjne, przy zachowaniu określonego poziomu czystości, stężenia gazów na poziomie pojedynczych ppm. Niezwykle wąskie są okna parametrów pozwalające uzyskać grafen do zastosowań, w których może stanowić przełom.

Jaka zatem jest strategia patentowa Nano Carbonu?

Trzeba patrzeć jednostkowo na każdy przypadek. Patentować to odsłaniać się przed całym światem. Warto patentować w zakresie wytwarzania. W pozostałych przypadkach, patentów na zastosowanie, to pole dla wielkich graczy. Czasem nawet oni nie decydują się na taką drogę… Powstają patenty okołoproduktowe. Trudno jednak, aby państwo wyłożyło 100 mln USD na eksperymentalną linię produkcyjną… Dlatego tak ważne są zastosowania w jasny sposób przekładające się na korzyść, takie jak wojskowe i kosmiczne. Tam bezcenne jest zdrowie i bezpieczeństwo żołnierza, a wyniesienie każdego kilograma ładunku mniej w przestrzeń przynosi wymierną oszczędność.

Liczy się know-how. Nasza przewaga to także wytwarzanie grafenu na miedzi. Pomysł jest znany, ale my mamy unikalny know-how wypracowany w ITME przez zespół dr. Włodzimierza Strupińskiego…

… oraz ideę powtarzalnego mechanizmu innowacyjnego.

Dopiero startujemy, spółka istnieje rok. Plan jest taki, aby rzeczywiście przełamać się dzięki doświadczeniu z grafenem. Mamy w Polsce ogromny potencjał intelektualny, który nie przekłada się na biznes. Musimy zbudować produkty flagowe. Zmienić mentalność, nauczyć pracy grupowej. Zgodzić się co do tego, w czym jesteśmy najlepsi, i odpowiednio to finansować. Grafen to często temat napompowany i zafałszowany. Prawda wygląda tak, że już jest on produkowany i sprzedawany do badań aplikacyjnych, ale skala przemysłowa produkcji pojawi się za rok, może dwa. A aplikacje to kwestia kolejnych lat.

Inwestorów prywatnych to raczej odstrasza.

Dlatego to temat dla państwa. Udział w PGZ jest naszą szansą. Będzie dobrym modelem, jako grupa kapitałowa, której podmioty są skazane na innowacje. Jeśli będzie taka grupowa presja, to my odegramy w tej układance oczekiwaną od nas, innowacyjną rolę. Nie wymyślamy produktów – odpowiadamy na zapotrzebowanie. I musimy być konkurencyjni cenowo. Z tym doświadczeniem z Grupy chcemy potem pójść do innych przemysłów i klastrów.

Jeśli będzie offset i firmy zachodnie będą inwestować, niech inwestują w realne i perspektywiczne technologie. Mamy świetne elementy, a zachodnia strona może mieć technologię wpasowywania tego wielkoseryjnie w półprodukty czy produkty. O taką współpracę powinniśmy grać. Nano Carbon ma kilka funkcji. Tworzenie ścieżek dla komercjalizacji innowacji, zasysania pomysłów aplikacji z przemysłu. Oglądanie rynku, badanie rynku, wyszukiwanie potencjalnych aplikacji i poszukiwanie inwestorów branżowych, dostarczenie udokumentowanej wykonalności. To dopiero zainteresuje inwestora branżowego, wiemy, przy jakiej skali, za ile. Chcemy w tę stronę funkcji iść.

Jest Pan w środowisku CIO pamiętany jako szef IT w Ministerstwie Gospodarki. Jak wyglądała Pana droga do fotela prezesa Nano Carbon?

To była naturalna droga. Zawsze mnie interesowało zarządzanie wiedzą. Informatyka to tylko urządzenia do realizacji właśnie tego celu. Szukanie przyszłościowej aplikacji dla grafenu to klasyczne zarządzanie wiedzą. Bardzo blisko współpracujemy z Centrum Zastosowań Matematyki i Inżynierii Systemów PAN, z prof. Kamilem Kuleszą. Czerpiemy z badań nad systemami predykcji dla wirtualnych rynków, do oceny szans produktów.

Dlaczego o tym mówię? Wspomniałem na początku o fundamentalnych problemach z procedurami finansowania, oszacowania ryzyka. Aby w te karby ująć przypadek grafenu, przełomowej innowacji, której produktów ani rynków jeszcze nie znamy, trzeba zbudować całkiem nowe struktury pojęciowe. Potrzeba ontologii przełamującej ograniczenia wyobraźni, praktyki. Dziś przemysłowi technolodzy myślą o swoich procesach. A prawda jest taka, że potrzebna jest synergia. Problem jest już przy skojarzeniu synergii dwóch procesów, nie daj Boże trzech. A tymczasem grafen ma w jednym bycie tyle możliwości, ile zdarzają się w pięciu innych materiałach… Potrzebna jest potrzebna matematyka ze swoim sposobem patrzenia, dostrzegania struktur pojęciowych, ontologii. Piękna matematyka, która udowadnia, czy zagadnienie jest rozwiązywalne.

CIO często postrzegają siebie jako niszczycieli firmowych silosów.

Nano Carbon to spółka do celów wyższych. Aparat predyktywny nieistniejących rynków, pobudzacz innowacyjności, a w ręku złoty „grafenowy” róg. Tylko że dziś, wbrew pozorom, jest to i walka, i żmudna praca. Prozaiczna.

Zbigniew Mularzuk, Nano CarbonZbigniew Mularzuk, Nano CarbonZbigniew Mularzuk, prezes zarządu Nano Carbon sp. z o. o. – spółki grupy kapitałowej Polskiej Grupy Zbrojeniowej SA, utworzonej w 2011 r. w celu komercjalizacji badań nad grafenem i innymi pokrewnymi nanostrukturami. Absolwent Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej, wcześniej m.in. dyrektor Biura Informatyki Ministerstwa Gospodarki, dyrektor i kierownik projektów w spółkach Nafta Polska i Agencji Rozwoju Przemysłu, w tym projektu Wirtualnych Rynków Predykcyjnych.