Grafeen: hoe staat het ermee? | Grafeen (graphene)
Grafeen: hoe staat het ermee?

Een studie van het United Kingdom Intellectual Property Office (Brits Octrooibureau) naar grafeengerelateerde octrooien stelt de snelle opkomst van de technologie in het daglicht en geeft aan wie de spelers in de sector zijn en welke strategie ze volgen.

Een tekst in Techniline (07.10.2011 – Grafeen: hoe staat het ermee? ) maakte onlangs een stand van zaken op over dit nieuwe materiaal “grafeen”. Kwamen in deze tekst aan bod: de technieken, ondernemingen, toepassingen, R&D-activiteit …

Een studie van het United Kingdom Intellectual Property Office (UKIPO) naar grafeengerelateerde octrooien komt als geroepen om dit overzicht aan te vullen en er de conclusies van te bevestigen.

Hierna een samenvatting van de studie.

Evolutie in de tijd

De studie van het UKIPO had betrekking op 3018 octrooien. Grafeen wordt voor het eerst als bestanddeel van grafiet vermeld in een document dat werd gepubliceerd in 1994 (prioriteit 1991). Het wordt pas in 1997 voorgesteld als een materiaal op zich en beschreven als een stap in de productie van koolstofnanobuisjes.
Vanaf het begin van de jaren 2000 nemen de grafeengerelateerde octrooiaanvragen een hoge vlucht.

De deponenten

De grootste portefeuille is in handen van Samsung (61 octrooifamilies), dat Sandisk (31 octrooifamilies) ver achter zich laat. Deze twee deponenten zijn de grootste maar waren pas actief vanaf 2007. De nieuwkomers op het gebied van grafeen nemen sterk toe in aantal: de Universiteit van Sungkyunkwan, McAlister Technology, het Korea Institute of Science and Technology, Bayer, en de Universiteit van Texas.

Andere deponenten zijn al veel langer actief: Rice University (1997), Harvard (1999), Teijin (2002), Fujitsu (2003)…; bij een aantal deponenten uit de beginperiode zien we na 2007 trouwens geen activiteit meer op het gebied van grafeen: Graftech, Canon, GSI en Cyclics.

De helft van de deponenten heeft slechts enkele (minder dan 5) octrooien in handen en voor één vijfde van de uitvindingen wordt een octrooi verleend aan entiteiten die slechts één octrooi hebben. Dit is symptomatisch voor deze jonge opkomende technologie.

Geografische spreiding

Als we de prioritaire landen onder de loep nemen, is één ding duidelijk: in de innovatie op het gebied van grafeen hebben de Verenigde Staten het overwicht, gevolgd door het Verre Oosten met Japan, China en Korea.

De complexiteit van de grafeengerelateerde technologieën wordt weerspiegeld in het geringe aantal octrooien dat afkomstig is van individuen (5%). Alleen grote spelers hebben de nodige middelen en de technische expertise in huis om hun kans in dat segment te wagen. Deze entiteiten voeren doorgaans een beleid dat internationale bescherming beoogt.

De ontwikkelingen zitten nog in het onderzoeksstadium. De academische wereld levert hierin een aanzienlijk bijdrage (40%), hoewel concrete toepassingen zoals flexibele touchscreens op de drempel van het succes staan.

Samenwerking

Als we de gezamenlijke octrooiaanvragen bekijken, kunnen verschillende strategieën aan het licht worden gebracht. Zo zien we bij de uitvindingen van Samsung een bepaald aantal samenwerkingsverbanden, wat bij een grote multinational klassiek is. Er zijn bijvoorbeeld 7 gezamenlijke octrooiaanvragen met de Universiteit van Sungkyunkwan ingediend, die zelf tot de 5 grootste deponenten behoort. Deze samenwerking heeft o.a. geleid tot het tot stand komen van een prototype van een flexibel 25”-scherm, het grootste flexibele scherm ter wereld.

Opmerkelijker is het feit dat Sandisk en Teijin geen gezamenlijke octrooien deponeren.

De technologieën

Onderzoek van de aan de octrooien toegekende klassen kan een aanwijzing geven over de toepassingen van de technologieën.

De octrooien op grafeen vallen onder een ruime waaier van klassen, hoewel het merendeel van de octrooien betrekking heeft op de chemie van grafeen en de manier waarop het wordt geproduceerd. De vaakst toegekende internationale klasse is C01B – Carbon; compounds thereof. Ze wordt gevolgd door B82B – Nano-structures formed by manipulation of individual atoms, molecules, or limited collections etc. en C08K – Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients.

Een aantal klassen definieert echter mogelijke toepassingen zoals elektrische basiscomponenten (H01) d.w.z. condensatoren, gelijkrichters, dioden, warmte-uitwisselingsapparatuur (F28F), water-/afvalbehandelingsinrichtingen (C02F) of elektrische digitale-gegevensverwerking (G06F).

Landschap van de technologieën

In het landschap van de grafeengerelateerde technologieën op onderstaande kaart zijn octrooien gegroepeerd in clusters op basis van het voorkomen van de trefwoorden in de titel of de samenvatting. Elk apart document wordt door een punt voorgesteld. Hoe hoger de concentratie octrooien in het cluster, hoe hoger de niveaucurven.

Samsung komt op deze kaart niet voor. Het is immers actief in een ruime waaier van grafeengerelateerde technologieën en zijn octrooien zijn over heel de kaart verspreid. Andere spelers zijn dan weer zeer gespecialiseerd.

Sandisk, de deponent met het op één na grootste aantal octrooiaanvragen, is zeer geconcentreerd, terwijl Harvard College, de derde in het rijtje, in een groter aantal technologieën aanwezig is. De eerste spitst zijn belangen toe op zijn kernactiviteit, de flashgeheugens, terwijl Harvard, een universitaire instelling, geïnteresseerd is in een ruimere waaier van mogelijke toepassingen, temeer daar het een van de oudste spelers is en het de tijd heeft gehad om zijn werkzaamheden te verruimen.

Rice University richt zijn werkzaamheden in hoofdzaak op antennes, een gebied waar het talrijke onderzoeksprogramma’s heeft lopen.

Bron: ipo.gov.uk, ip.sirris.be

Contactpersoon Sirris, Octrooicel: Fabienne Windels


3D print schaalmodel structuur grafeen