Mã số N1042: GRAPHENE – Vật liệu của tương lai — Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Từ giải Nobel Vật lý năm 2010, vật liệu graphene đã nhanh chóng được coi là “vật liệu của tương lai” cho các thiết bị điện tử, năng lượng và vật liệu tổng hợp… với những đặc tính ưu việt như: độ bền hơn thép 200 lần, dẫn điện và nhiệt gấp 10 lần đồng, rất nhẹ, siêu mỏng và rất linh hoạt. Tuy nhiên, chi phí làm ra vật liệu này lại quá cao, khiến nhiều nhà sản xuất chùn bước. Nhằm đưa được “vật liệu của tương lai” đến được với nhiều doanh nghiệp. Chúng quyết định sáng lập startup nghiên cứu “Graphenel” và đưa ra phương pháp sản xuất với chí phí 0,1usd/gram thấp hơn 100 lần so với các phương pháp hiện nay.

Graphene là một vật liệu vượt xa tất cả vật liệu nano hiện nay và chắc chắn không thể thiếu trong việc nghiên cứu và phát triển các thiết bị kỹ thuật số như chip vi xử lý và sản phẩm phụ trợ. Trên thế giới, các hãng điện tử hàng đầu như Apple, IBM cũng đang chạy đua nghiên cứu về loại vật liệu mới này. Từ năm 2003, khi graphene được tổng hợp thành công cho tới nay, đã có hơn 30.000 sáng chế liên quan đến vật liệu này và có hơn 200 công ty tham gia vào lĩnh vực vật liệu. Năm 2014, các nhà khoa học tại Đại học Rice của Mỹ đã phát hiện graphene trộn lẫn vanadi oxit có thể tạo ra cực âm pin với khả năng sạc nhanh tới 90% dung lượng chỉ trong 20 giây. Thậm chí sau 1.000 chu kỳ sử dụng, khả năng sạc của pin vẫn được giữ nguyên. Trước sự phổ biến của smartphone với 1,51 tỉ chiếc được bán ra trong năm 2019, việc sản xuất graphene giá rẻ có thể mở ra thị trường trị giá hàng tỷ USD.

7 năm nghiên cứu

Xuất thân là sinh viên Khoa học vật liệu - Công nghệ nano của Đại học Khoa học Tự nhiên TP. HCM, Minh Tuấn và đồng sự đã tìm ra phương pháp chế tạo vật liệu graphene từ một nguồn nguyên liệu rất rẻ “mỡ động vật tái chế”. Cách chế tạo quá khác biệt so với hai nhà vật lý đã được trao giải Nobel khi khám phá ra chất liệu graphene từ than chì.

Sau 7 năm nghiên cứu từ năm 2011, chi phí sản xuất vật liệu graphene của Graphenel JSC chỉ khoảng 0,1 usd/gram. Graphenel JSC hy vọng các doanh nghiệp nhỏ trong nước cũng có thể áp dụng “vật liệu của tương lai” vào sản phẩm của mình.

Thành quả thuyết phục

Ngay từ vòng tăng tốc của startup, Graphenel JSC đã nhận được khoản đầu tư 50.000USD từ Quỹ đầu tư ThinkZone. Sản phẩm được đánh giá cao và thuyết phục được Ban Giám khảo của Vietnam Startup Wheel 2018 và vượt qua 1.500 đối thủ để đạt giải thưởng “Ý tưởng sáng tạo nhất” do BSSC tổ chức.

Đánh giá về dự án này, ông Nguyễn Bá Diệp, Phó Chủ tịch Hội đồng Quản trị MoMo, thành viên Ban Giám khảo nhận định: “Đây là sản phẩm rất khó, đòi hỏi công nghệ cao mà ngay cả trên thế giới còn gặp nhiều khó khăn. Nếu sản phẩm này có thể thực sự sản xuất ở Việt Nam thì sẽ là bước đột phá rất lớn”.

Đến nay, phương pháp sản xuất vật liệu Graphene của Graphenel JSC đã hoàn thiện và đã đăng ký sáng chế tại Hàn Quốc cũng như bảo hộ tại các thị trường Mỹ, Châu Âu và Việt Nam để phát triển thị trường.

Đã có 10 doanh nghiệp (như: Roy’s Maritime, Biozym, Oneworld, Jaguara, Flextrapower…) và viện nghiên cứu, trường đại học (như: Jeonbuk Uni, Đại học Tôn Đức Thắng, University of Adelaide…) trong nước và nước ngoài đã mua sản phẩm mẫu và doanh thu cho năm đầu tiên (năm 2020) khoảng 1 tỷ (VNĐ), dự kiến doanh thu cho năm tiếp theo (năm 2021) khoảng 4,6 tỷ (VNĐ) và mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp (năm 2022) với công suất 10 tấn/năm ở Khu Công nghệ cao – TP. Hồ Chí Minh.

Ngoài ra. Graphenel JSC đã ký hợp tác nghiên cứu ứng dụng của graphene với Electrochemistry Energy Lab - Jeonbuk National University (Hàn Quốc) về lĩnh vực điện cực trong pin hydrô (tách từ nước), hợp tác với Flextrapower - Bonbouton (Hoa Kỳ) về lĩnh vực cảm biến điện cơ, tiểu đường, hợp tác với Đại học Tôn Đức Thắng (Việt Nam) về lĩnh vực phụ gia bê tông, gạch chịu lực và hợp tác với Oneworld về lĩnh vực chống ăn mòn, chịu lực (như: áo giáp và nón chống đạn).

Một số hình ảnh