史旭:颠覆科技的那层膜

史旭:颠覆科技的那层膜

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在常人眼里,涂料和镀膜技术的科技含量似乎无法与时下流行的人工智能和区块链相提并论。然而,集“产学研”于一身的纳峰科技公司创始人史旭博士通过不断科技创新,让这两项技术在新加坡取得了快速发展,并悄悄地影响着岛国人们的生活,他也凭借其在该领域的突出成绩斩获“新加坡安永企业家”奖。今年正值纳峰成立20年,史旭向《时代财智》独家透露了一幅用“特殊材料”绘就的狮城蓝图。

李光耀曾说过:“对于新加坡来说,空调是20世纪最重要的发明。” 如果没有空调,世界各地的精英们是不可能来到闷热潮湿的热带小岛安心工作、生活的。那番独到、朴实的话语曾打动过无数国人,这其中就包括史旭。在这位六零后学者型企业领袖眼里,科技的出发点和立足点都是解决人们的实际问题,尤其是“疑难杂症”。

为了用自己擅长的材料专业解决更多实际问题,1999年,身为南洋理工大学(National Technological University)教授的他毅然放弃了从事了九年之久的教学工作,并用30万新元开创了纳峰科技公司(Nanofilm)。20年后的今天,这家企业凭借其60多项专利技术和数千名员工,已在世界的真空镀膜(vacuum coating)和涂料技术领域占有一席之地。

“镀膜技术不仅能够改变材料性能,更能为各类能源、环境以及社会的瓶颈问题提供解决之道,” 他告诉记者镀膜技术在生活中的潜在应用领域比比皆是但人们需要换一个角度方能看清。

从人们每天接触的交通来看,世界正刮起一股电动汽车热,这在新加坡便可见一斑:以生产高端卷发棒和吸尘器闻名的英国公司戴森(Dyson)正在新加坡建立电动车工厂,其在2020年建成后将瞄准快速发展的亚洲汽车行业;瑞典沃尔沃(Volvo)号称已经与南大合作推出了首辆无人驾驶电动巴士;越来越多的电动私召车正在进入Grab等手机订车软件……

然而,史旭认为电动车虽然看似不会给城市带来任何排放,但却导致了新的,甚至是更为严重的能源和环境问题。首先,电动车所使用的电能实则来自于燃烧煤或其它燃料,通过长途运输才送抵我们身边。在这种模式下,如果将煤作为燃料,整个发电过程仍然会产生排放,不同的只是将污染发生地从马路上转移到了发电厂罢了,但迟早会被大气再“送”回来。另外,电力在长途输电过程中也会造成电力损耗。这个问题在中国西电东送等项目中就更加突出了。除了污染转移和电力损耗,另一个棘手问题是对废旧锂电池的处理,倘若措施不当,势必将造成更为严重的二次污染。

相比之下,燃料电池车虽然不存在上述问题,但氢气的制作过程、储存和运输仍然充满安全隐患。

由此来看,鉴于石油等常规能源并没有以上这些问题,其也许依然是交通工具可以依靠的主力军,即使会造成一定量的排放。然而,汽车排放的一大原因与引擎中一个叫做活塞环(pistol ring)的部件有关:当活塞环阻力增大,效率下降时就会造成耗油和增加排放。史旭认为,目前的活塞环镀膜技术完全可以让其使用更加顺畅(加入膜材料),大大提高汽油的使用效率,将排放污染降到最低。

除了常规能源,镀膜还能提升太阳能的使用效率和形式。据史旭介绍,目前太阳能的利用主要依靠晶体硅和碲化镉(CdTe)。前者是我们在电视里常见的不透明多晶硅,后者则是在玻璃表面涂上的一层特殊材质,它的特殊能将太阳能转换成电能,同时还具有透光、安全、灵活等特性,因此比多晶硅更具有优势。

“新加坡是一个日照充分、云层活动频繁、建筑密集的岛国,碲化镉太阳能的利用前景极为广阔。”

史旭向记者解释,新加坡具有相当里程的遮阳篷和规范设计的停车场,倘若这些设施的顶棚都安装上碲化镉将无疑让更多公共设施转化为“发电厂”,为相邻社区提供照明和公共服务。同时,由于碲化镉对阳光的入射角度和光线强度不像多晶硅那般“挑剔”,它还可以用于许多高层建筑的玻璃外墙,既透光,又可为楼房提供所需的能源。

史旭认为,纳峰集团目前正与新加坡相关部门商量如何提升碲化镉太阳能在城市的使用效率,该项目一旦成型,将使岛国的能源结构更加多样化。目前,新加坡主要靠来自印尼的天然气燃烧发电。

除了在能源方面的使用,镀层材料还可以提高塑料的强度,用作各类汽车和手机的零配件;用于海水淡化管道的内壁使其抵御海水中的杂质侵蚀;增加钢材的硬度等等。

过去20年,纳峰开发出低温电镀等多项专利。随着人工智能技术的广泛使用,史旭认为今后镀层技术的应用工艺还将大幅提升。

“凭借针对若干参数变量同时计算的能力,机器可以超越人类的极限,让材料制作过程更加快速和精准,大幅提升研发效率,以满足越来越多的材料需求,” 史旭认为目前的比特币和芯片设计正在对材料利用提出越来越高的能源和材质上的需求。他认为传统的镀膜产业大都仅限于工具制造,而今后无疑将走进各行各业,大到太阳能光伏技术、高科技数据存贮领域,小到刀具、模具、手机配件,以及其他电子消费品。而人工智能和区块链技术将使镀膜技术得到显著改进,并实现生产成本的降低和产品质量的飞跃。据史旭估计,包括新加坡在内的全球镀膜产业的潜在市场产值将达到万亿元或更高。

 

史旭简历:

史旭,1964年出生,1991年,他在英国雷丁大学,从JJ Thomson物理实验室获得薄膜固态物理的博士学位。1991到2001年在南洋理工大学电机电子工程学院担任讲师,高级讲师,副教授,从事教学及镀膜技术领域的研究工作,在NTU任职期间,发表了100多篇研究论文,并提出了5项核心发明专利。史博士基于获奖的FCVA技术于1999年创立了纳峰科技私人有限公司,并于1999年获得该项技术的专利。经过近20年的发展纳峰集团已经具备了强大的生产能力,并在生产、质量保证、工程和研发方面建立了严格的标准和流程,在FCVA过滤阴极真空电弧、先进真空镀膜设备、纳米精密制造、纳米材料为基础的水处理等方面拥有全球最为领先的技术。解决许多行业瓶颈性的问题。

 

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