Nowe zastosowania innowacyjnej techniki powlekania
Badaczka korzystająca ze wsparcia środków unijnych opracowała nowe zastosowania powłok na potrzeby techniki tradycyjnie stosowanej w branży półprzewodników. Osadzanie warstw atomowych (Atomic Layer Deposition, ALD) to proces nanoszenia hodowanych na sobie cienkich warstw, który umożliwia dobrą kontrolę grubości i utrzymanie jej na poziomie poniżej jednego nanometra, a ponadto zapewnia szereg pożądanych cech, takich jak jednorodność powierzchni. Dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”, w ramach projektu ALDing Mercedes Vila, pełniąca funkcję doradcy naukowego, przetestowała i rozwinęła tę technikę na potrzeby zastosowań wykraczających poza branżę elektroniczną, w dziedzinach takich jak ogniwa słoneczne, biotechnologia i metalurgia. „Badaczka zaprojektowała nowy laboratoryjny sprzęt do powlekania, opracowała rozwiązania w zakresie powlekania dla przemysłu i stworzyła możliwości innowacyjnego wykorzystania cienkich warstw”, mówi José María Pitarke, dyrektor prestiżowego centrum badań nanotechnologicznych CIC nanoGUNE w San Sebastian, w Kraju Basków w Hiszpanii. Badania i testy przeprowadzone przez Mercedes Vilę podczas dwuletniego projektu okazało się takim sukcesem, że doprowadziły do założenia hiszpańskiego start-upu Coating Technologies, będącego spółką spin-off centrum badawczego CIC nanoGUNE, która rozpoczęła komercjalizację rozwiązań w zakresie powłok w 2016 roku. Dzięki rozwojowi wiedzy na temat nowych zastosowań techniki ALD, projekt przyczynił się do powstania nowego rynku o dużym potencjale komercyjnym. Naukowcy z projektu ALDing nawiązali współpracę z różnymi firmami, w tym z międzynarodowymi korporacjami, aby sprawdzić, z jakim przyjęciem spotkają się nowe zastosowania. Vila, będąca specjalistką zajmującą się badaniem powierzchni, z bogatym doświadczeniem w zakładaniu grup laboratoryjnych i badawczych, zatrudniła trzy nowe osoby, dwie do prac badawczo-rozwojowych oraz jedną do zarządzania stroną biznesową przedsięwzięcia.
Potencjał rynkowy
Uczeni biorący udział w projekcie ALDing przeprowadzili badanie dotyczące potencjału rynkowego technologii ALD, wykorzystywanej obecnie w 87 % przypadków w branży elektronicznej, głównie w zastosowaniach związanych z produkcją układów scalonych i wyświetlaczy. Naukowcy przewidują jednak, że technologia ALD będzie w coraz większym stopniu wykorzystywana także na innych i szacują, że w samej tylko Europie jego wartość może wzrosnąć z 19 milionów euro w 2015 roku do 194 milionów euro w 2024 roku. Europa oraz Azja stanowią priorytetowe rynki dla start-upu. „Naszym celem jest osiągnięcie pozycji lidera w dziedzinie zastosowań nieelektronicznych, z 15-procentowym udziałem w rynku i prognozowaną sprzedażą w wysokości 29 milionów euro w 2024 roku”, mówi Vila. Za jeden ze strategicznych rynków dla start-upu uznano Stany Zjednoczone, na którym firma chce zarabiać 6 milionów euro w 2024 roku Wartość globalnego rynku elektronicznych, jak i nieelektronicznych zastosowań ALD wynosiła 673 milionów euro w 2015 roku. Szacuje się, że do 2024 roku może wzrosnąć do 6,6 miliarda euro. Badacze biorący udział w projekcie są przekonani, że wiedza, którą zdobyli, pomoże Europie utrzymać obecną pozycję lidera w tej dziedzinie – pozycję, którą zawdzięcza między innymi takim firmom, jak Beneq i Picosun z siedzibą w Finlandii, koncentrującym się na elektronice – zwłaszcza w obliczu rosnącej konkurencji ze strony Stanów Zjednoczonych i Azji. Jak tłumaczy Vila, nowe zastosowania ALD są wysoce multidyscyplinarne. Technika ta może być stosowana na przykład w takich produktach jak szkło o podwyższonych parametrach użytkowych, papier i tekstylia, tranzystory i czujniki nowej generacji. ALD wykazuje też potencjał w zakresie innowacyjnych rozwiązań w dziedzinie biologii i biosensorów, które stają możliwe dzięki nanotechnologii. „Powłoki funkcjonalne są stosowane niemal wszędzie”, mówi Vila. „Można tu wymienić niezliczone przykłady: układy scalone w laptopach i telefonach komórkowych, okulary z soczewkami z powłoką przeciwodblaskową, ubrania i powierzchnie hydrofobowe czy barwniki dekoracyjne”.
Słowa kluczowe
ALDing, powłoki funkcjonalne, nanoszenie warstw atomowych (ALD), nanotechnologia, cienkie warstwy, proces nanoszenia cienkich warstw