石墨烯材料的未来?采访詹姆斯·贝克

AZoM会见了詹姆斯·贝克,新任命的首席执行官在国家石墨烯研究所(进行下一代NGI),讨论石墨烯研究和行业的发展。

石墨烯被发现在曼彻斯特- 14年过去了,这个行业是什么样子?

石墨烯在曼彻斯特的第一隔离于2004年,是由好奇心。最初的实验相关的周五晚上蓝天思维和好玩的方法科学。亚博老虎机网登录没有商业原因,但曼彻斯特两个物理学家安德烈·海姆和克斯特亚诺沃肖洛夫测量他们孤立的石墨烯,发现它具有许多神奇的属性。

14年发现仍然很年轻。到上下文,碳纤维可能花了25 - 30年从发现到第一个商业应用程序。所以我经常使用术语,石墨烯只是一个少年。作为一种新材料,它的早期。

从事石墨烯复合材料(图片学分:曼彻斯特大学的)

已经说过,已经快速移动的简单应用程序;例如,石墨烯添加到树脂、复合、涂层或塑料。在曼彻斯特今天我们有超过300个在大学的研究人员,研究石墨烯和2 d材料。亚博网站下载迄今为止我们已经有大约90的工业合作伙伴致力于石墨烯项目和活动,从赞助项目的博士的年代,通过参与大型合作项目。

所以,14年年轻,但已经开始从行业得到越来越多的利益。一个关键的挑战是如何使石墨烯。越来越多的人们发现许多不同的方法将石墨分解成石墨烯,通过气体和沉淀层衬底上。可能有成百上千的石墨烯材料供应商和许多不同的生产方式。今天你可以买克,由公斤甚至吨。

我们所面临的挑战可能是与石墨烯与石墨烯层或nanoplatelets。它仍然是很难产生一个非常纯粹的单层,但对于许多应用程序,你不需要一个单层。你需要几层。

我认为,石墨烯供应链成熟,通过产生一个合理的数量在一个合理的价格。你现在可以购买石墨烯在不到100美元一公斤好质量和一致性。在此基础上,石墨烯的标准已被引入。在曼彻斯特我们生产国家物理实验室的最佳实践指南,所以你开始看到一个材料供应链的基础。不仅在曼彻斯特和英国,但在世界各地。

对我来说,更令人兴奋的是应用程序。添加石墨烯橡胶、油漆或复合,一次又一次你开始看到那些早期的产品市场;例如,轮胎,自行车、训练鞋。我们最近参与公司Inov-8和启动了一个新的训练鞋和他们有更多的耐久性与大量增加的控制和灵活性。

网球拍、滑雪板、雪橇骨架,都是人们用石墨烯例子尽可能多的营销价值,因为我觉得你现在开始看到这些行业有一些利益或价值将石墨烯添加到他们的产品。

你认为什么行业最影响石墨烯会吗?

石墨烯有潜在的无处不在。它有许多市场的潜力,从航空航天和汽车到衣物,物联网和生物医学。对我来说,令人兴奋的是当你开始结合功能和特性。

给几个例子,航空——如果我可以将石墨烯添加到我的翅膀,我可以让它更轻,有更长的范围和降低制造成本?我可以也脱冰翼使用石墨烯作为热导体?石墨烯的性质之一是人们使用机械强度或刚度,但是他们也看电气和热导率。

石墨烯有这多功能化,然后玩到能源和能源存储。我们可以将它添加到电池吗?是新材料我可以使用,所以它扮演了一个角色在电池的许多地方,或在电池发挥超级电容器的作用吗?在未来,可能会有一个混合系统,使用电池和超级电容器。

二维材亚博网站下载料研究(图学分:曼彻斯特大学的)

如果织物添加石墨烯作为应变传感器或心率监测器是可能的,然后我们可以结合,fitbit或电子设备?

在电子产品本身,人们已经讨论了创建可弯曲的手机,你可以环绕你的手腕,或者你可以坚持你的皮肤。有一个检查关于石墨烯纹身——一个可打印的纹身在你的皮肤检测温度或血压和心率。

除了上面提到的特性,石墨烯有什么样的好处呢?

我认为对我来说最大的好处是多功能化。当它开始有一个好处是当其中一个特性是一个竞争优势。我们添加石墨烯复合硬,使它更轻,使用更少的材料。如果可以给任何额外的功能在一个单一的材料,使它更具吸引力与传统材料相比。亚博网站下载

石墨烯的应用程序是一个可调滤波器更令人印象深刻。你可以带咸,脏水,通过石墨烯膜只允许通过饮用水。这个概念的可调滤波器允许某些东西穿过但块其他事情涵盖了从海水淡化,气体分离,通过核同位素分离,防腐涂料。

使用石墨烯作为添加剂很快是一个区域。石墨烯现在有一些真正的破坏性的机会,这可能会开始改变我们做事的方式。的一部分,我们的使命是,石墨烯的潜力转化为现实。我们的挑战是,有很多故事的石墨烯能做什么,但目前石墨烯做什么呢?我该怎么做在规模、价值,并使它可重复的?

有很多的噪音,所以我们有很多公司来找我们,说两件事:要么是石墨烯不工作,或者他们试过石墨烯,它的工作原理,但他们不能重复。要从根本上我们试图做什么。如果你喜欢我们的模型的基础是基础科学的基础。亚博老虎机网登录我们理解化学,材料科学,背后的物理材料,而且我们现在了解你制定和混合的石墨烯成一个商亚博老虎机网登录业意义。

石墨烯的旗舰是什么?

的石墨烯的旗舰是一个欧洲的程序。这是一个十年计划,被放在合适的位置,实现石墨烯的潜力。石墨烯是国际。这不仅仅是英国和欧洲——这也是中国和美国。这是真正的国际。

石墨烯旗舰了程序的工作看起来基础科学,但越来越多的看着我们如何创建产品和应用程序。亚博老虎机网登录我们石墨烯旗舰创新工作包的一部分,看看我们如何创造价值通过专利知识产权和商业化。

离家更近的地方,你能解释一下“石墨烯城”的想法吗?

石墨烯的城市很刻意的想法来自硅谷。而不是复制硅谷。然而,我们不使用硅胶是成熟的,和我们没有开发软件开发周期更短——我们是先进材料。亚博网站下载我们永远不会做一天新材料,或一个星期,或一夜之间。

然而,我们可以创造我们所说的“生态系统”。如果你去旧金山进了山谷,你可以去一个咖啡吧,满足一个企业家,一个发明家,一个工程师,一个投资者,和一名律师。咖啡,你几乎可以创建一个业务。在某种程度上,我们试图做同样的在曼彻斯特。部分是因为进行下一代NGI,但在特定的GEIC打开。

在曼彻斯特进行下一代NGI(图片提供:曼彻斯特大学的)

我们要做的就是创建这个生态系统不仅是发明家和公司,而且律师、投资者、企业家和这些公司一起工作的人带他们去市场。

另一件我们要做的是增加速度。如果接受25年的想法实现作为一个产品,从交谈到25年产品——人们没有耐心。如果我们可以更快和繁殖的一半,或者通过一个因素突然人们会知道曼彻斯特的地方做生意,我们可以从思想和创造价值的投资。可能是你一个人知道如何设置企业,有人运行会议,所有这些不同的技能和属性我们试图汇集。如果我们能做到这一点,那么我们路上石墨烯的城市。

对我来说,石墨烯已经帮助人们外部的城市。我们有大学,进行下一代NGI,GEIC,许多初创企业和项目,开始有更多的公司参与。

在曼彻斯特GEIC——建筑将开放2018年10月(图片学分:曼彻斯特大学的)

目前至少有两个材料供应商建立在大曼彻斯特。一个是消磨大学,一个是地方公司,现在是做石墨烯材料石墨烯的应用程序。

我们开始看到生态系统形成的第一步,我们有关系和伙伴关系。通过合作,我们可以找到一种方法相互创建/提供的石墨烯材料。如果我们用我们的材料和合适的材料为应用程序,那么公司可以去那家公司购买材料和创建一个常规的供应。

你认为石墨烯是进展如何?是英国跟上世界其他国家吗?

我认为如果你看着它14年年轻,这是令人难以置信的快速移动,但如果你看看新闻一般声明,他们不耐烦。例如,他们认为中国比美国进步更快,因为他们已经测量了专利,或者他们衡量不同的指标。石墨烯仍处于早期阶段,只有很少的产品。石墨烯的营销可能超过任何东西。

在未来12到18个月,你会看到增加产品开始冲击市场。许多来自英国,但很多也将来自中国、美国或欧洲。没有排他性。中国对英国有一个非常不同的方法。他们倾向于想要建立非常大的工厂材料的生产和发展。

我们不想做的是放弃所有的知识没有一个框架或程序。我们有许多项目与中国企业发展项目,但我们也希望得到一些回报的项目。不幸的是,有很多不耐烦围绕为什么我们没有看到产品,因为潜在的好处是如此巨大。

关于詹姆斯·贝克

25年的经验在国防、航空航天和安全市场,之后,在2014年加入进行下一代NGI曼彻斯特大学和石墨烯业务主任詹姆斯创建的首席执行官(CEO) 2018年1月国家石墨烯研究所。

他将带领商业化、应用程序和加速二维材料,作为产品和在学术研究。亚博网站下载