Bằng sáng chế đã thay đổi một ngành công nghiệp   |  

(Li Xăng)

Cơ quan Khoa học và Công nghệ Công nghiệp, Nhật Bản

Vào cuối những năm 1950, sợi carbon polyacrylonitrile (PAN), một vật liệu bao gồm các sợi acrylic cực kỳ mỏng chủ yếu được tạo ra từ các nguyên tử carbon, đã được phát triển tại Viện Nghiên cứu Công nghiệp Chính phủ cũ của Nhật Bản, Osaka (GIRIO), trước đây là Kansai (giữa khu vực phía tây của Nhật Bản) chi nhánh khu vực của Cơ quan Khoa học và Công nghệ Công nghiệp (AIST). Mặc dù GIRIO không còn tồn tại trên tên gọi (nó được đổi tên thành AIST Kansai vào năm 2001), nó đã trở thành một bộ phận quan trọng của tổ chức nghiên cứu Nhật Bản và đóng góp vào sự tiến bộ công nghệ của Nhật Bản kể từ năm 1876.

Ảnh: Một khuôn viên thuộc một trong những cơ sở nghiên cứu hiện đại của AIST ở Tsukuba, Nhật Bản (Ảnh: WIPO / Asher)

GIRIO đã – và đang tiếp tục hoạt động dưới tên AIST Kansai – cơ sở nghiên cứu lớn thứ hai của Nhật Bản. Được thành lập vào năm 1920 với tư cách là một tổ chức nghiên cứu công, GIRIO được thành lập để cung cấp hướng dẫn kỹ thuật cho các ngành công nghiệp khác nhau ở khu vực Kansai, đặc biệt là cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME). Những nỗ lực nghiên cứu ban đầu của GIRIO đã đặt trọng tâm quan trọng vào ngành dệt may, và do đó việc phát triển sợi carbon được tổ chức đặc biệt quan tâm. Tất cả các nghiên cứu của GIRIO đều tập trung vào các chủ đề với trọng tâm là cung cấp các sản phẩm cho phép chất lượng đời sống cao hơn và đảm bảo an toàn và an ninh công cộng.

Nghiên cứu và phát triển

Sự khởi đầu của sợi carbon – polyme of graphite, một dạng carbon tinh khiết nơi các nguyên tử được sắp xếp thành các tấm hình vòng lục giác – sự phát triển kéo dài từ cuối thế kỷ 19, khi Thomas Edison carbon hóa sợi tre để sử dụng làm dây tóc trong bóng đèn điện sợi đốt bằng cách tạo hình và sau đó đốt chúng ở nhiệt độ cao. Những dây tóc đầu tiên cực kỳ kém hiệu quả, và dây vonfram, một vật liệu hiệu quả hơn nhiều, đã sớm thay thế tất cả các dây tóc carbon trong bóng đèn điện.

Không nhiều suy nghĩ được đưa vào nghiên cứu và phát triển sợi carbon (R&D) cho đến những năm 1950 gần cuối Thế chiến II, khi Union Carbide Corporation (UCC), một công ty sản xuất dây tóc đèn điện từ Hoa Kỳ (Hoa Kỳ) bắt đầu nghiên cứu một sự thay thế cho dây vonfram trong bóng đèn và ống chân không. UCC đã phát triển thành công một dạng carbon đúc khả thi về mặt thương mại, nhưng carbon ở dạng sợi được cho là gần như không thể phát triển do quá trình sản xuất sợi graphite cực kỳ khó khăn. Tất cả điều này đã thay đổi vào năm 1956, khi UCC bắt đầu sử dụng rayon (một loại polymer được sản xuất dựa trên cellulose, giống như bông, trở nên phổ biến trong quần áo) làm thành phần cơ bản cho sợi carbon. Năm 1958, Tiến sĩ Roger Bacon, một nhà khoa học tại UCC, đã phát hiện ra “râu than chì” trong các sợi rayon có thể được chế biến thành sợi carbon, và điều này báo trước sự khởi đầu của sự phát triển sợi carbon hiện đại.

Trong khi nghiên cứu rayon đang phát triển ở Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu bên kia Thái Bình Dương đang tạo ra ngành công nghiệp sợi carbon của riêng họ dựa trên PAN, một loại polymer tổng hợp hiếm khi được sử dụng trong các ứng dụng thương mại. PAN đã được chứng minh là một loại polymer khó để gia công và các nhà nghiên cứu ở Hoa Kỳ đã vượt qua nó sau những nỗ lực không thành công trong việc chế tạo sợi mô-đun cao với nó. Tại Nhật Bản, các nhà nghiên cứu GIRIO đã nhìn thấy một cơ hội mà người Mỹ đã bỏ qua. Kể từ khi thành lập, carbon đã là một trong những trụ cột chính trong các hoạt động R&D của GIRIO. Ngay sau Thế chiến II, R&D carbon của tổ chức tập trung vào các cải tiến như tăng mật độ các sản phẩm carbon và sản xuất vật liệu carbon cho các lò phản ứng hạt nhân. Năm 1952, Tiến sĩ Akio Shindo gia nhập GIRIO và được bổ nhiệm vào bộ phận R&D carbon.

Vào thời điểm đó, ông không nghĩ rằng nghiên cứu của mình sẽ tìm thấy bất kỳ ứng dụng công nghiệp nào, nhưng dù vậy mục tiêu của ông là cố gắng tạo ra một cái gì đó có ích cho xã hội. Vào tháng 4 năm 1959, Tiến sĩ Shindo đang đọc “Machine Design”, một tờ báo công nghiệp của Nhật Bản, cố gắng tìm kiếm thông tin mới và hữu ích cho nghiên cứu của mình. Sau khi làm việc bảy năm trong bộ phận R&D carbon tại GIRIO, một bài báo đã thu hút sự chú ý của anh. Nó mô tả sự phát triển của sợi carbon được làm bằng rayon bởi Công ty Carbon Quốc gia Hoa Kỳ (National Carbon). Bị hấp dẫn bởi tiềm năng của một loại vật liệu như vậy, anh ta bắt đầu tìm cách sử dụng nó trong tương lai.

Tiến sĩ Sindo bắt đầu nghiên cứu của mình vào tháng 5 năm 1959, chỉ một tháng sau khi đọc bài báo về sợi carbon rayon. Việc nghiên cứu và phát triển ban đầu diễn ra bình thường, tuy nhiên, Tiến sĩ Shindo không mất nhiều thời gian để khám phá ra những ưu điểm của sợi carbon làm bằng PAN. Đặc tính hóa học tuyệt vời và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời cũng như tính chất không bị ăn mòn của vật liệu mới này có nghĩa là nó có thể được sử dụng làm vật liệu chống cháy cũng như vật liệu lọc cho khí ở nhiệt độ cao và các axit và kiềm khác nhau. Kết hợp với khả năng dẫn điện mạnh mẽ của nó, ông cũng nhận ra rằng nó có thể được sử dụng như một bộ tản nhiệt hồng ngoại hoặc dây tóc ống chân không. Bản chất mềm dẻo của vật liệu cũng có nghĩa là nó có thể được sử dụng trong nhiều loại thiết bị điện.

Ban đầu thuộc hạng mục R&D “thông thường”, do đó người phụ trách nhận được số tiền hạn chế, vài tháng sau dự án nghiên cứu của ông được phân loại là “đặc biệt” do có những kết quả ban đầu đầy hứa hẹn. Điều này đã mang lại một dòng vốn rất cần từ GIRIO, và dự án đã được mở rộng. Trong thời gian này, nhóm R & D đã tăng lên từ sáu đến mười nhà nghiên cứu toàn thời gian, cùng với các nhân viên hỗ trợ khác. Đến tháng 9 năm 1959, Tiến sĩ Shindo đã phát triển thành công quy trình tạo ra sợi carbon PAN.

Ảnh: Sợi carbon có thể được sử dụng để chế tạo nhiều vật thể ba chiều, chẳng hạn như xe đạp hiệu suất cao (Ảnh: Flickr / Steven Benes)

Trước sự phát triển của quá trình này, các ngành công nghiệp và chính phủ ở nhiều quốc gia đã công nhận rằng vật liệu sợi carbon sẽ có vô số ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, các dự án nghiên cứu trong suốt những năm 1940 và 1950 ở châu Âu và Bắc Mỹ chỉ có thể tạo ra các sản phẩm đúc từ carbon hoặc graphite, một sản phẩm ở dạng carbon vẫn còn nằm ngoài tầm với. Việc phát hiện ra rayon như một nguyên liệu thô cho sợi carbon tạo ra sự hưởng ứng và hứa hẹn, nhưng trên thực tế, nó lại rất kém hiệu quả vì sản lượng carbon từ rayon thấp hơn 20%. Sợi carbon dựa trên PAN đã tạo ra một khía cạnh hoàn toàn khác cho quá trình sản xuất sợi carbon, vì quy trình của Tiến sĩ Shindo tạo ra một sản phẩm có năng suất carbon từ 50 đến 60%. Ngoài năng suất carbon hiệu quả hơn, sợi carbon làm bằng PAN dễ sản xuất hơn sợi carbon làm bằng rayon.

Một ưu điểm đáng kể của sợi carbon PAN là nó không bị giới hạn ở hình dạng hai chiều, nhưng nó có thể được tạo thành các hình dạng ba chiều khác nhau và vẫn giữ được các đặc tính có giá trị như độ bền kéo và khả năng chịu nhiệt. Trong khi các sản phẩm sợi carbon đầu tiên được sản xuất bằng rayon, PAN đã nhanh chóng thay thế nó, với rayon hiện chỉ chiếm chưa đến 10% tổng số sợi carbon được sản xuất. Chất lượng vượt trội của sợi carbon PAN khiến nó phù hợp với nhiều mục đích sử dụng, chẳng hạn như trong thân và bộ phận máy bay quân sự và thương mại, cấu trúc ngành công nghiệp vũ trụ, pin lithium, đồ thể thao và vật liệu gia cố kết cấu cho ngành xây dựng, v.v. . Số lượng lớn các ứng dụng mà sợi carbon PAN mang lại đã giúp ngành công nghiệp sợi carbon bùng nổ vào những năm 1970, và quy trình của Tiến sĩ Shindo đã biến những ứng dụng từng được cho là không thể thành có thể.

Sự phát minh

Đỉnh cao trong nghiên cứu của Tiến sĩ Shindo là phát triển quy trình sử dụng PAN làm tiền chất – thành phần cơ bản – cho sợi carbon. Tiến sĩ Shindo phát hiện ra rằng PAN có độ ổn định nhiệt phi thường. Tính ổn định này có nghĩa là PAN có thể giữ lại phần trăm cacbon cao trong thành phần của nó sau khi cacbon hóa, và kết quả là sản phẩm dạng sợi mạnh hơn, linh hoạt hơn và có khả năng chịu nhiệt tốt hơn bất kỳ dạng sợi cacbon nào khác. Với suy nghĩ này, ông đã phát minh ra một quy trình sử dụng PAN làm tiền chất cho sợi carbon.

Quy trình của Tiến sĩ Shindo bao gồm một vài bước quan trọng. Đầu tiên, PAN nguyên chất, polyme hóa không bị ô nhiễm được kết hợp với các loại nhựa dẻo khác và sau đó kéo thành sợi. Trước khi cacbon hóa, các sợi cần được ổn định, được thực hiện bằng cách nung chúng đến 250 ° C trong 30 – 120 phút. Sau đó, chúng được đưa đến nhiệt độ xấp xỉ 1.000 ° C trong vài phút, dẫn đến quá trình cacbon hóa. Sau khi cacbon hóa, các sợi PAN được biến thành than chì (cacbon kết tinh cao) bằng cách giải phóng nitơ và hydro trong chúng dưới dạng amoniac và axit hydrocyanic. Kết quả là một sản phẩm cacbon được graphit hóa ở dạng sợi. Một bước mở rộng quan trọng trong quá trình này là phát hiện của Tiến sĩ Shindo rằng sợi carbon PAN chất lượng cao hơn có thể đạt được nếu quá trình gia nhiệt không được thực hiện trong lò kín mà trong môi trường tiếp xúc với không khí.

Ngoài ra, sợi carbon PAN đã đóng góp vào các phát minh sau này và các bằng sáng chế tiếp theo ở các quốc gia khác, bao gồm một công nghệ cải tiến do Cơ sở Máy bay Hoàng gia ở Vương quốc Anh phát triển, đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1963 và được cấp phép thành công cho các công ty bao gồm Rolls-Royce, Morgan Crucible và Courtaulds ( Trường Kinh tế London , 2012).

Quản trị sở hữu trí tuệ

Ảnh: Sợi carbon bện (Ảnh: Toray)

Vào thời điểm phát minh của Tiến sĩ Shindo, GIRIO không có cách tiếp cận cụ thể nào đối với việc cấp bằng sáng chế tại chỗ. Tuy nhiên, mọi thứ thay đổi đáng kể hơn khi ông Tadashi Sengoku trở thành Tổng giám đốc GIRIO vào tháng 8 năm 1958. Ông Sengoku nhấn mạnh đến tầm quan trọng của quyền sở hữu trí tuệ (IPR), và do đó số lượng đơn đăng ký sáng chế được cấp Các dự án nghiên cứu của GIRIO bắt đầu tăng lên.

Khi xác định phát minh nào sẽ được cấp bằng sáng chế, chính sách của GIRIO dựa trên một số nhân tố quan trọng. Thứ nhất, các nhà nghiên cứu cá nhân có mức độ tự chủ lớn trong việc xác định các dự án nghiên cứu của họ và liệu họ có yêu cầu bảo hộ quyền sở hữu trí tuệ (IP) hay không. Vào thời điểm sợi carbon PAN phát triển, Nhật Bản vẫn đang quay cuồng với hậu quả của Thế chiến thứ hai. Do đó, chính phủ Nhật Bản, các tổ chức quốc gia và cộng đồng khoa học đã quyết tâm sử dụng tài năng của họ để giúp nền kinh tế Nhật Bản phát triển và làm cho đất nước có khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế. Do đó, các nhà nghiên cứu như Tiến sĩ Shindo rất tập trung vào việc phát triển các phát minh có thể biến thành sản phẩm hữu ích và chuyển giao cho các công ty để thương mại hóa, do đó kích thích nền kinh tế Nhật Bản, nâng cao chất lượng cuộc sống và tăng phạm vi tiếp cận của Nhật Bản trên toàn thế giới.

Đây là những cân nhắc chính của Tiến sĩ Shindo khi lần đầu tiên ông phát hiện ra rằng PAN có thể được sử dụng làm tiền chất sợi carbon. Những cân nhắc của ông cũng phù hợp với chiến lược nghiên cứu tổng thể tại GIRIO và mặc dù bất kỳ biện pháp bảo hộ quyền SHTT nào vẫn cần sự chấp thuận của cơ quan quản lý, nhưng nó thường được đưa ra khi một phát minh có tác dụng sâu rộng như sợi carbon PAN được phát triển. Như trường hợp nghiên cứu sợi carbon PAN, việc đánh giá sáng chế và quyết định yêu cầu bảo hộ quyền SHTT được thúc đẩy bởi mong muốn tạo ra một sản phẩm hữu ích, đánh giá đúng đắn của các nhà quản lý và nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Shindo, và chính sách của GIRIO tại thời điểm bảo đảm bằng độc quyền sáng chế đối với những sáng chế có ứng dụng công nghiệp. Bởi vì phát minh của Tiến sĩ Shindo là một quy trình mới có ý nghĩa thương mại rộng lớn, cả GIRIO và Dr. Shindo nhận ra rằng đơn xin cấp bằng sáng chế là điều cần thiết. Điều này sẽ cho phép công nghệ được cấp phép, tạo ra sự cạnh tranh trên thị trường và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế quốc gia.

Bằng sáng chế

Cân nhắc các mục tiêu và cơ cấu quản lý SHTT của GIRIO vào thời điểm đó, Tiến sĩ Shindo đã chủ động nộp đơn đăng ký cấp bằng sáng chế trong nước cho quy trình sợi carbon PAN của mình vào tháng 9 năm 1959 với Văn phòng Sáng chế Nhật Bản (JPO) và quốc tế. Bằng sáng chế đã giúp GIRIO đạt được mục tiêu của mình theo nhiều cách. Đầu tiên, việc cấp bằng sáng chế có nghĩa là công nghệ sẽ được tiết lộ cho công chúng, điều này sẽ thu hút sự quan tâm của các công ty và cung cấp cho GIRIO nhiều lựa chọn khi họ muốn làm việc với (những) công ty nào. Nó cũng khiến các công ty phải suy nghĩ về các loại R&D và các sản phẩm mới mà họ có thể tạo ra. Thứ hai, việc đảm bảo bằng sáng chế đã cho GIRIO khả năng thực hiện chuyển giao công nghệ chính thức với công ty đã chọn. Điều này không chỉ mang lại doanh thu R&D bổ sung thông qua việc li xăng mà còn cho phép Tiến sĩ Shindo và các nhà nghiên cứu khác hợp tác chặt chẽ với các nhà nghiên cứu nội bộ của bên được cấp phép, mang lại quyền truy cập vào các khía cạnh của cơ sở hạ tầng R&D của họ.

Li Xăng

Vào thời điểm sợi carbon PAN được phát triển, GIRIO không có chính sách thương mại hóa, li xăng hoặc chuyển giao công nghệ chính thức, mặc dù nó hoạt động theo chủ đề chung là thúc đẩy công nghệ công nghiệp thông qua R&D. Nhiều công ty bắt đầu thành lập các phòng thí nghiệm nghiên cứu của riêng họ và tận dụng các kênh trao đổi thông tin thường xuyên và miễn phí có sẵn tại GIRIO để thử và lấy ý tưởng mới cho các sản phẩm mới. Môi trường chuyển giao công nghệ bình thường này đã thúc đẩy sự quan tâm thương mại dồi dào đối với nghiên cứu của GIRIO. Nhận thấy sự cần thiết của một số hình thức cơ quan chuyển giao công nghệ chính thức, năm 1961 GIRIO đã thành lập Văn phòng Tư vấn Công nghệ (TCO), nơi cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn cho các công ty muốn thương mại hóa các dự án R&D khác nhau. Với việc GIRIO chính thức tham gia AIST trước năm 2001 (vào năm 1967), tổ chức này đã tiếp nhận các chính sách của GIRIO về thúc đẩy và thúc đẩy chuyển giao công nghệ. Sự cải cách tổ chức này đã mang lại cho GIRIO một sự thúc đẩy đáng kể trong việc tạo điều kiện cho việc thương mại hóa nhiều công nghệ hơn.

Khi làm như vậy, GIRIO đã phải đối mặt với một số lựa chọn. Nó có thể đã thành lập một công ty mới, tạo ra một công ty con chính thức hoặc cấp phép nó cho một công ty đã xuất cảnh. Vì mục tiêu của GIRIO, Tiến sĩ Shindo và các nhà nghiên cứu khác là biến những nỗ lực R&D của họ thành những sản phẩm có ứng dụng thực tế sẽ giúp kích thích nền kinh tế Nhật Bản, bằng cách chuyển giao công nghệ thông qua các thỏa thuận cấp phép với các công ty đã thành lập được coi là lựa chọn tốt hơn.

Trong khoảng thời gian Tiến sĩ Shindo đang nghiên cứu về sợi carbon PAN, Tokai Electrode và Nippon Carbon cũng đang nghiên cứu phát triển các sản phẩm từ sợi carbon. Cả hai công ty đều có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực sợi carbon và rất hào hứng với những cơ hội mà sợi carbon PAN mang lại. Cả hai công ty đã tiếp cận TCO và GIRIO đã chuyển giao công nghệ sợi carbon PAN bằng cách cấp cho họ các giấy phép không độc quyền đối với bằng sáng chế được cấp vào năm 1959.

Ảnh: Vết thương bằng sợi carbon (Ảnh: Toray)

Thật không may cho Tokai Electrode và Nippon Carbon, dự án phát triển sợi carbon PAN của họ đã không thành công ngay lập tức như họ mong đợi. Mặc dù cả hai công ty đều có kinh nghiệm đáng kể về sợi carbon, nhưng cả hai công ty đều không có khả năng sản xuất sợi PAN, điều cần thiết. Đồng thời, Toray Industries (Toray), khi đó là nhà sản xuất sợi tổng hợp lớn nhất Nhật Bản, cũng bắt đầu quan tâm đến công nghệ sợi carbon PAN. Năm 1961, Toray mở một cơ sở nghiên cứu và sản xuất sợi carbon mới và đến năm 1962, nó đang nghiên cứu những cách sử dụng mới cho nhiều loại sợi carbon khác nhau.

Toray có khả năng sản xuất mà Tokai Electrode và Nippon Carbon thiếu, và kết quả là vào năm 1970, công ty cũng đã ký kết thỏa thuận cấp phép cho quy trình sợi carbon PAN với GIRIO. Nhận thức được những tiến bộ mà Tokai Electrode và Nippon Carbon đã đạt được, Toray đã thương lượng một thỏa thuận với hai công ty, trong đó kết quả nghiên cứu và phát triển bổ sung của họ để thương mại hóa sợi carbon PAN sẽ được bán cho Toray để đổi lấy tiền bản quyền.

Thương mại hóa

Kế hoạch kinh doanh của Toray là trở thành công ty hàng đầu trên toàn thế giới về sợi carbon PAN bằng cách tận dụng việc cấp phép công nghệ từ GIRIO, phát triển các cải tiến của riêng mình và khả năng sản xuất cấp phép chéo với UCC. Trong những ngày đầu của sợi carbon, vật liệu chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng quân sự, phần lớn là do tính chất bền, chịu nhiệt và chống ăn mòn của nó. Toray phải tìm cách biến sản phẩm thành một sản phẩm có ứng dụng thương mại rộng rãi hơn. Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ thương mại nhanh chóng nhận ra những lợi ích của một loại vật liệu mạnh như vậy, và sợi carbon PAN đã trở thành trụ cột chính trong ngành. Toray đã cố gắng đa dạng hóa chủng loại sản phẩm của mình bằng cách phát triển các sản phẩm như áo khoác đạn đạo, dây neo, dây câu cá và găng tay bảo hộ.

Trong những năm đầu này, Toray tập trung vào việc hợp lý hóa quy trình sản xuất và sản xuất sợi carbon PAN chất lượng cao nhất có thể. Tất cả đã thay đổi vào tháng 10 năm 1972, khi Gay Brewer, một tay golf chuyên nghiệp đến từ Hoa Kỳ, vô địch Taiheiyo Club Masters, một trong những giải đấu golf danh giá nhất tại Nhật Bản vào thời điểm đó. Báo chí đưa tin rộng rãi câu lạc bộ của ông Brewer được làm bằng trục sợi carbon do công ty khởi nghiệp Aldila của Mỹ chế tạo. Các bài báo trên báo chí cho rằng những trục câu lạc bộ gôn bằng sợi carbon đặc biệt này đã mang lại cho ông Brewer một lợi thế mạnh mẽ dẫn đến thành công của ông. Điều này đã khởi đầu cho sự bùng nổ các sản phẩm làm từ sợi carbon và Toray đã tận dụng nó bằng cách đưa ra sáng kiến ​​sản xuất trục gậy đánh gôn bằng sợi carbon PAN vào năm 1973. Từ năm 1973 đến 1974, nhu cầu về sợi carbon PAN tăng nhanh chóng, và nhà máy 5 tấn mỗi tháng của Toray đã hoạt động hết công suất. Vào cuối năm 1974, Toray đã sản xuất 13 tấn sợi carbon PAN mỗi tháng, và công ty đã mở rộng dòng sản phẩm của mình sang các thiết bị thể thao khác như vợt tennis và cần câu cá. Do đó, công ty đã tự khẳng định mình là nhà cung cấp sợi carbon PAN chất lượng cao hàng đầu thế giới.

Kết quả kinh doanh

Việc chuyển giao công nghệ sợi carbon PAN đã đưa Toray và Nhật Bản đi đầu trong ngành công nghiệp sợi carbon trên toàn thế giới. Toray đã trở thành một trong những nhà cung cấp sợi carbon thương mại lớn nhất thế giới và đã có sự phát triển nhất quán trong ngành công nghiệp sợi carbon trong hơn ba thập kỷ. Năm 2011, bộ phận sợi carbon của Toray chiếm hơn 4% trong tổng doanh thu ròng hơn 19 tỷ đô la Mỹ của công ty. Toray có năm cơ sở sản xuất sợi carbon, trong đó hai cơ sở ở Nhật Bản, hai cơ sở ở Mỹ và một cơ sở ở Pháp, với tổng công suất sản xuất hơn 17.000 tấn PAN và các loại sợi carbon khác mỗi năm.

Việc chuyển giao quy trình sợi carbon PAN thông qua cấp phép không chỉ mang lại lợi ích cho Toray mà còn cho các công ty khác và nền kinh tế Nhật Bản nói chung. Với sự suy giảm của sợi carbon dựa trên rayon và tính ưu việt của sợi carbon PAN đã được chứng minh, sợi carbon dựa trên PAN hiện là dạng chính được sử dụng trong gần như tất cả các ứng dụng sợi carbon. Các công ty Nhật Bản như Toray, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. và Toho Tenax Co., Ltd. cung cấp khoảng 80% nguồn cung sợi carbon trên thế giới. Thị trường đang mở rộng khoảng 15% mỗi năm và nhu cầu đối với sợi carbon dựa trên PAN trong các sản phẩm mới đang cao hơn bao giờ hết. Thành công về mặt tài chính của việc chuyển giao công nghệ sợi carbon PAN đã giúp Nhật Bản phát triển thành một nước dẫn đầu ngành công nghiệp trên toàn thế giới và đóng góp một phần vào sự hồi sinh của nền kinh tế Nhật Bản trong những năm 1970 và 1980.

Ảnh: Một loại sợi carbon quấn khác được tìm thấy trong nhiều sản phẩm khác nhau trên khắp thế giới (Ảnh: Toray)

Một ngành công nghiệp tái sinh

Khi bài báo về sợi carbon lọt vào mắt của Tiến sĩ Shindo vào năm 1952, ông không thể ngờ rằng trong vòng chưa đầy mười năm nữa, ông sẽ phát minh ra một quy trình báo hiệu sự tái sinh của toàn bộ ngành công nghiệp và sự củng cố của nền kinh tế Nhật Bản. Bằng cách thúc đẩy một môi trường nghiên cứu tạo điều kiện cho các phát minh mới đáp ứng nhu cầu hữu hình kết hợp với việc sử dụng hiệu quả hệ thống SHTT, các tổ chức nghiên cứu có thể tạo ra những cơ hội thành công tương tự.

NGUỒN: WIPO