Rozmowa z dr. Zygmuntem Łuczyńskim, dyrektorem Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych

• Grafen to temat, w którym aktywnych jest coraz więcej placówek naukowych, dużych przedsiębiorstw, a nawet międzynarodowych koncernów. Jak wygląda obecna pozycja Instytutu w zakresie badań nad tym materiałem?

Pozycja ITME na rynku międzynarodowym, jeśli chodzi o grafen, szczęśliwie nie pogorszyła się w ostatnim roku. W najnowszym prestiżowym raporcie firmy konsultingowej Future Markets wymieniono nas wśród grupy 18. najbardziej istotnych dla grafenu jednostek badawczych na świecie. To, że cały czas jesteśmy w czołówce, widać też w europejskim „flagowym” programie badawczym poświęconym grafenowi, który łączy 74 placówki naukowe i przemysłowe z całej Europy. ITME jest tam jedynym podmiotem z Polski i Europy Wschodniej. W zadaniu badawczym tego programu poświęconemu technologii produkcji tego materiału też jesteśmy wiodącym podmiotem, a doktor Strupiński wszedł do jego ścisłego kierownictwa.

ITME dobrze sobie radzi także w Polsce. W krajowym programie badawczym Graf-Tech, ogłoszonym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, na który przeznaczono 60 mln złotych, Instytut bierze udział w dziewięciu spośród kilkunastu projektów zakwalifikowanych do wsparcia z tego funduszu, a nasz udział w całej puli dostępnych środków wyniósł około 20 mln złotych. Innymi słowy, na nasze pomysły uzyskaliśmy aż jedną trzecią z dostępnych pieniędzy.

Być może nawet kwota ta będzie jeszcze większa, bo zaskakująco projekt zgłoszony przez doktora Strupińskiego, a więc przez osobę najbardziej kompetentną w Polsce, jeśli chodzi o grafen, został oceniony przez recenzenta negatywnie. Negatywnie oceniono też samego autora, wskazując go jako niezdolnego do kierowania projektem grafenowym w kraju. Jak widać nawet jego wspólne publikacje z noblistami i uznanie dla dr. Strupińskiego na rynku międzynarodowym, w tym praca kierownika w równorzędnym projekcie międzynarodowym, dla anonimowego recenzenta NCBiR okazały się mało istotne, co zmusiło mnie do złożenia odwołania i podjęcia działań prawnych.

Inny recenzent negatywnie zweryfikował projekt naszej współpracy z Tarnowskimi Zakładami Azotowymi, zakładający uruchomienie produkcji grafenu metodą chemiczną, bo uznał, że od strony ekonomicznej nie ma on sensu. Na szczęście Zakłady zdecydowały się na jego realizację mimo braku wsparcia z NCBiR, bo mają swoje analizy opłacalności, z których wynika co innego. Podpisaliśmy z nimi umowę na wspólny rozwój produkcji grafenu, w ramach której ITME opracuje technologię, a w oparciu o nią Azoty będą wytwarzać grafen.

• Rok temu, gdy rozmawialiśmy o grafenie, sygnalizował Pan, że potrzeba Wam około 20 mln zł na aparaturę, opracowanie technologii i ochronę prawną metod wytwarzania. Co się zmieniło w tych ostatnich miesiącach?

W zakresie programu inwestycyjnego poświęconego rozwojowi technologii grafenowych, z którego mieliśmy otrzymać pieniądze na aparaturę, w ostatnich miesiącach odbyły się spotkania z przedstawicielami Ministerstwa Nauki, po których otrzymaliśmy połowę planowanych środków. Udało się przekonać przedstawicieli ministerstwa do bardziej zdecydowanych działań i impas w decyzjach został przełamany. Pozwoliło to zamówić sprzęt i liczę, że większość potrzebnej nam aparatury znajdzie się w Instytucie jeszcze w tym roku.

• Czyli Instytut ma być dostawcą technologii dla wielu zastosowań przemysłowych, ale widać, że są one mało związane z elektroniką. Czy ten obszar aplikacyjny odłożono na lepsze czasy?

Niekoniecznie, bo kilka projektów spośród tych, które realizujemy w ramach NCBiR, dotyczą, elektroniki i przyrządów, jak chociażby laserów światłowodowych z impulsami femtosekundowymi. Niemniej w kraju nie ma dużego przemysłu elektronicznego, więc w porównaniu do tych wymienionych wcześniej trzech zadań są one z pewnością znacznie mniejszej rangi. W elektronice grafen może pojawić się w wielu miejscach, na przykład jako element izolacyjny przewodzący ciepło w laserach dużej mocy. Kolejny perspektywiczny projekt dotyczy atramentów grafenowych, za pomocą których będzie można drukować przewodzące ścieżki i nakładać je na dowolne powierzchnie izolacyjne, tworząc obwody drukowane. Takich prac realizuje się w skali świata bardzo dużo. Niemniej na produkcję w skali przemysłowej grafenu do zastosowań materiałowych, a więc np. metodą chemiczną, za pomocą której uzyskuje się ten materiał w postaci płatków, musimy jeszcze poczekać mniej więcej trzy lata. W zastosowaniach ściśle elektronicznych, na podzespoły i czujniki grafenowe, poczekamy jeszcze około 10 lat.

• Jak rozwija się Wasza współpraca z przemysłem? Zwykle to jest jeden z trudniejszych etapów projektów naukowych, które muszą zostać skomercjalizowane.

W ostatnich latach zmieniło się znacząco podejście firm do świata nauki. Mamy też dzisiaj na rynku przedsiębiorstwa, które mają pieniądze na rozwój i inwestycje w nowe technologie i chcą współpracować z naukowcami po to, aby rozwijać swój potencjał w długofalowej perspektywie. To istotna nowość, bo na pozytywny wpływ na sprzedaż z takich inwestycji i porozumień trzeba czekać zwykle ponad pięć lat. Zarządy zwykle chcą mieć szybsze efekty finansowe, bo okres ten często przekracza ich kadencję.

Na razie jeszcze nie możemy się pochwalić masową produkcją tego materiału w Polsce, ale to się zmieni za kilka tygodni. Mamy trzech głównych partnerów, którzy wdrażają w Polsce produkcję grafenu. Pierwszy projekt realizowany jest razem z Zakładami Azotowymi, w Tarnowie i przewiduje produkcję metodą chemiczną.

Aktualnie czekamy na dostawę reaktora do produkcji, z którego będzie wychodziło 250 gramów grafenu na jeden proces, czyli na około 3 doby. To już jak na ultralekki materiał jest całkiem dużo, ale planujemy dojść do tony. Te pierwsze partie powinny zostać wytworzone na przełomie roku i gdy wszystko się powiedzie, będzie można myśleć o decyzji w sprawie dalszej rozbudowy potencjału tej inwestycji.

Kolejne urządzenie do produkcji planuje kupić spółka Nano-Carbon, za pomocą którego będzie produkowany w oparciu o naszą technologię grafen na folii miedzianej. To drugi realizowany przez nas projekt przemysłowy. Firma ta porozumiała się z KGHM, który za pośrednictwem swoich funduszy zainwestował 14,5 mln zł w tę firmę, po to aby m.in. wdrażać technologie grafenowe w Polsce i produkować grafen na folii miedzianej. Podpisaliśmy z nią umowę ramową na wdrożenia technologiczne.

Trzecim naszym partnerem jest koncern Seco Warwick. W jego przypadku plany też dotyczą produkcji grafenu na folii miedzianej. Ta metoda pozwala na wytwarzanie arkuszy o dużych powierzchniach, m.in. po to aby wykorzystać ten materiał w wyświetlaczach wielkoformatowych zamiast używanego dzisiaj szkła ITO przewodzącego prąd. Duży format, albo nawet proces ciągły bazujący na rolce folii miedzianej, ma tutaj decydujące znaczenie. Wydaje się, że urządzenie do produkcji grafenu w Seco Warwick może powstać za niecały rok.

• Czym dla ITME jest współpraca z przemysłem w tej skali?

Ta współpraca w porównaniu do wielu innych procesów dziejących się w środowisku naukowym ma nieporównywalnie większą dynamikę i szybko widać efekty. Bo jeśli w pewnym momencie rozwoju technologii okazuje się, że grafen trzeba poddać procesowi redukcji i oczyszczania z atomów tlenu, po to aby poprawić jego parametry i że potrzebne jest urządzenie, za pomocą którego można wykonać redukcję, to tempo rozwiązania tego problemu jest skrajnie różne. W ramach prac w Instytucie mogę napisać wniosek do Ministerstwa Nauki o wsparcie i jak wszystko świetnie pójdzie, to za rok będzie decyzja. Potem trzeba ogłosić przetarg, mimo że wiadomo, które urządzenie jest najlepsze do tego celu, a następnie poczekać kolejny rok na dostawę, bo taki sprzęt nigdy nie jest dostępny z półki. Czyli w najlepszym wypadku od potrzeby do realizacji mijają trzy lata oczekiwania. Praktyka pokazuje, że nierzadko decyzje urzędnicze się przeciągają i okres ten jeszcze bardziej się wydłuża. W przypadku partnera prywatnego decyzję o kupnie można podjąć praktycznie natychmiast.

• Jak na warunki krajowe i produkty zaawansowane technologicznie wydaje się to sporym osiągnięciem. Czy zatem już wszystkie większe przeszkody udało się pokonać?

Jak widać, udało się zrobić pierwsze sensowne kroki, ale jestem daleki od tego, aby uznać, że już dalej wszystko będzie się rozwijać pomyślnie. Polska ma w zakresie grafenu niezłą pozycję i mogłaby na nim nieźle zarabiać. Nie jest to też tylko moja opinia, ale członków zarządów dużych spółek, tych z pierwszej pięćsetki największych przedsiębiorstw w kraju. Wydaje mi się, że gdyby wsparcie było lepsze, tematyka ta rozwijałaby się jeszcze szybciej. Kierownictwo grafenowego programu flagowego UE ocenia, że do grona jednostek zajmujących się grafenem w UE, które obecnie liczy 80 podmiotów, dołączy w niedługim czasie jeszcze około 20 kolejnych. To przekonujący argument, że temat jest bezsprzecznie atrakcyjny i dochodowy. Niemniej ubolewam, że z Polski w gronie wymienianych w analizach jednostek naukowych jesteśmy tylko my - uważam, że krajowa reprezentacja powinna być większa.

Rozmawiał Robert Magdziak