Tiểu sử

Trên đường đến Cuộc họp báo về Biến đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc năm 2007 ở Bali, Indonesia, Kolja Kuse dựa vào lối đi xe buýt và đưa cho một phóng viên một thanh dầm thép nặng. “Đây là quá khứ,” anh ta tuyên bố. “Và điều này,” anh ấy nói, trong khi mở nắp một thanh dầm trơn tru, trọng lượng nhẹ, “là tương lai.” Tương lai mà ông Kuse rất tâm huyết là lý do ông và hai đối tác kinh doanh hướng đến hội nghị.

Nhiệm vụ của họ là tìm kiếm quan hệ đối tác và quảng cáo vật liệu xây dựng sáng tạo của họ, họ tin rằng điều này có thể đóng góp một phần vào việc giảm lượng khí thải carbon toàn cầu. Vật liệu tổng hợp hiệu suất cao của họ, được gọi là CarbonFibreStone (CFS), bao gồm một lát đá granit với một hoặc một lớp mỏng sợi carbon ở một hoặc cả hai mặt, giống như một miếng đá và sợi carbon, hoặc đá granit kết hợp với sợi carbon cố định.

Sự phát minh

Phát minh của ông Kuse bắt đầu vào năm 1995 giống như nhiều phát kiến ​​khác: trong một nhà để xe. Vào thời điểm đó, ông là kỹ sư điện tại Đại học Aachen, nơi chuyên sản xuất năng lượng. Một ngày nọ, khi quan sát anh trai của mình – một thợ xây đá đang cắt một phiến đá granit để làm mặt bàn bếp, ông Kuse liên tưởng tới một mặt bếp bằng đá bóng với các cuộn dây nối cảm ứng vô hình bên dưới một bề mặt một cách hoàn hảo. Không phải chỉ để cho những giấc mơ của mình vu vơ, anh ấy đã xây dựng một cái.

“Trông nó thật tuyệt,” anh nhớ lại, “nhưng khi bếp nấu (bề mặt nấu nướng của bếp) lên trên một nhiệt độ nhất định, đá sẽ luôn nở ra sau đó nứt ra, giống như một vụ nổ”. Để giải quyết vấn đề này, ông đã thử nén các cạnh bằng những chiếc máy khổng lồ, nhưng điều này tỏ ra không thành công. “Các kỹ sư cơ khí và nhà khoa học vật liệu nói với tôi, bạn không thể ngăn đá nở ra. Điều đó là không thể. Vì vậy, tôi đã từ bỏ ý định khá nhiều ”.

Sau đó, ông Kuse bay về nhà từ một cuộc họp, ông Kuse nhặt được một tập tài liệu về sản xuất sợi carbon được để lại trên ghế của ông. Theo ông, sợi carbon co lại theo chiều dọc khi bị nung nóng. Quá tò mò, anh tự hỏi điều gì sẽ xảy ra nếu anh phủ lên đá granit bằng sợi carbon. Hợp tác với một chuyên gia về sợi carbon, anh ấy đã thử. Trước sự ngạc nhiên của họ, cuộc thử nghiệm đã thành công. Cho dù họ làm nóng cái bếp mới ở nhiệt độ cao đến mức nào, đá vẫn không bao giờ bị nứt vỡ.

Nghiên cứu và phát triển

Không chắc chắn về lời giải thích cho hiện tượng này, ông Kuse đã gửi một mẫu thử nghiệm cho các kỹ sư tại Đại học Khoa học Ứng dụng ở Munich để nghiên cứu và phát triển thêm (R&D). Đưa nguyên mẫu lên hơn một triệu tải tác động, các kỹ sư nhận thấy rằng nó có khả năng chống mỏi vượt trội. Thông qua nghiên cứu và thử nghiệm này, ông Kuse biết được rằng đá granit tự nhiên có thể nén và linh hoạt trong các giới hạn xác định, giả sử nó đủ ổn định. Lớp phủ sợi carbon sáng tạo của ông đóng vai trò như một chất ổn định, và kết quả là sản phẩm kết hợp cả trọng lượng nhẹ của nhôm với độ bền của thép. Tính linh hoạt của nó có nghĩa là nó có thể được đúc thành nhiều hình dạng và kích thước khác nhau cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Lớp phủ sợi carbon ban đầu này đã được mở rộng thông qua R & D, thử nghiệm và cải tiến thêm để CFS có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm ngoài mặt bếp. Kết quả là một quá trình kết hợp đá tự nhiên ổn định áp suất, chẳng hạn như đá granit, với sợi carbon cực kỳ bền vững bao gồm gần 100% carbon nguyên chất. Hai vật liệu được liên kết bởi nhựa epoxy có độ ổn định cao và liên kết sợi carbon / đá được điều chỉnh bằng cách làm cứng nhựa với một tải trước cụ thể. Điều này dẫn đến một vật liệu composite mới tạo thành một phương thức công nghệ hợp lý để thay thế (ít nhất là ở một mức độ nào đó) các kim loại có nhiều phát thải carbon. Sản phẩm cuối cùng không chỉ nhẹ và chắc mà còn có khả năng chống ăn mòn cao và có thể dễ dàng gia công và xử lý bằng các phương pháp và dụng cụ công nghiệp đá thông thường.

Bản chất thân thiện với môi trường của việc sản xuất CFS đặc biệt gần gũi với trái tim của người phát minh ra nó. Hơn sáu mươi phần trăm lớp phủ của Trái đất bao gồm đá granit, và như ông Kuse và nhóm của ông đã chỉ ra, nó ra khỏi mặt đất “đã được nung sẵn” mà không cần nấu chảy. Các tính toán ban đầu của nhóm R&D tại TechnoCarbon cho thấy việc sản xuất CFS sẽ tạo ra ít hơn một nửa lượng khí thải carbon của quá trình sản xuất thép, nhôm hoặc sợi carbon nguyên chất, bao gồm cả năng lượng cần thiết để khai thác và xử lý đá granit. Mặc dù theo khối lượng, CFS sẽ cần nhiều năng lượng để sản xuất như nhôm, nhưng nó có độ bền kéo gấp mười lần. Ông Kuse chỉ ra rằng “… ngay cả với tỷ lệ đá trên sợi carbon là 5: 1 cho các trường hợp chịu tải trọng cao, năng lượng sản xuất sẽ giảm xuống gần bằng hệ số bốn so với nhôm.”

Bằng sáng chế và Nhãn hiệu

Ông Kuse sôi nổi khi được hỏi về việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ (IP). Ông nhấn mạnh: “Nếu không có quyền SHTT quốc tế, chúng tôi sẽ không có mô hình kinh doanh. Do đó, TechnoCarbon tin rằng các đơn quốc tế được nộp thông qua Hiệp ước Hợp tác Sáng chế (PCT) là phương tiện hiệu quả nhất để thực hiện các bước để bảo vệ các sáng chế của mình trên thị trường quốc tế, và do đó đảm bảo rằng các đơn PCT được thực hiện bên cạnh các đơn quốc gia với Bằng sáng chế và Nhãn hiệu Đức Văn phòng (DPMA).

Năm 1995, ông đã nộp đơn  đăng ký bằng sáng chế quốc tế với hệ thống PCT cho công nghệ dựa trên CFS đầu tiên của mình, mặt bếp bằng đá granit và sợi carbon. Năm 2008, ông nộp đơn xin PCT khác cho quy trình ổn định đá granit bằng sợi carbon. Tổng cộng, vào tháng 7 năm 2010, ông Kuse đã nộp 12 đơn xin PCT.

Năm 2003, TechnoCarbon đã đăng ký nhãn hiệu cho tên của mình với DPMA . Năm 2007, công ty đã đăng ký một nhãn hiệu cho tên CFS và một nhãn hiệu khác cho tên Carbonstone với DPMA. Năm 2009, công ty cũng đã nhận được đăng ký nhãn hiệu từ DPMA cho tên thuế TTĐB để sử dụng với các công nghệ trong tương lai.

Thương mại hóa

Vào tháng 9 năm 2005, CFS ra mắt công chúng lần đầu tiên tại Hội chợ Materialica ở Munich. Sau khi ra mắt, TechnoCarbon đã giới thiệu công nghệ của mình tại mười sáu hội chợ và hội nghị công nghiệp khác nhau trên khắp thế giới trong hai năm tiếp theo. Vào thời điểm nó được giới thiệu một lần nữa tại Hội chợ Materialica 2007, trong đó nó đã giành được giải thưởng Sản phẩm tốt nhất, CFS đã sẵn sàng để sản xuất. TechnoCarbon quyết định cấp phép công nghệ của mình là cách tốt nhất để tiếp thị nó và tiếp cận nhiều khách hàng nhất. CFS có khả năng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Từ việc được sử dụng làm vật liệu xây dựng nhẹ, chống động đất đến sử dụng trong chế tạo ô tô và tàu thuyền như một vật liệu nhẹ, bền với khả năng va chạm cao, công nghệ này dường như có những ứng dụng vô tận trong tương lai.

Cấp phép

TechnoCarbon hiện có hai thỏa thuận cấp phép lớn. Đầu tiên là với Spring Switzerland AG, công ty đã biến chiếc bếp bằng đá granit mà ông Kuse hình dung ban đầu thành hiện thực. Thứ hai là với Zai AG, công ty sản xuất và bán đồ trượt tuyết công nghệ cao với lõi CFS. Đây là đường trượt tuyết đầu tiên từng được làm bằng lõi đá. Ngoài các thỏa thuận cấp phép này, TechnoCarbon tiếp tục hợp tác với các đối tác công nghiệp và các tổ chức khoa học để tìm thêm các ứng dụng cho công nghệ CFS của mình.

Công ty cũng cam kết sử dụng IP của mình để giúp công nghệ của họ có thể sử dụng trong công nghiệp ở các nước đang phát triển. Hợp tác với Granidus, một tổ chức phi chính phủ nhỏ (NGO) có trụ sở tại Berlin, công ty đang tìm kiếm các cơ hội chuyển giao công nghệ. Công ty có kế hoạch chuyển tới 80% lợi nhuận từ các hợp đồng cấp phép thương mại vào việc trợ cấp cho việc chuyển giao CFS cho các nước đang phát triển. Nó cũng đang xem xét các thỏa thuận cấp phép chéo với các công ty công nghệ ở các nước đang phát triển. Đối với TechnoCarbon và Granidus, tình huống lý tưởng là khuyến khích các công ty này phát triển các ứng dụng CFS mới của riêng họ cho nhu cầu địa phương, và sau đó giúp họ cấp bằng sáng chế.

Kết quả kinh doanh

Thông qua đổi mới, bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ và các thỏa thuận cấp phép có lợi, TechnoCarbon đã biến một ý tưởng mà nhiều chuyên gia trong ngành cho rằng không thể thành một mô hình kinh doanh thành công. Năm 2007, công nghệ của công ty đã được công nhận bởi Material ConneXion, một ấn phẩm thương mại nổi tiếng về vật liệu xây dựng, với chứng nhận Material of Excellence. Khởi đầu là nỗ lực của một người trong một nhà để xe, đội ngũ nhân viên hiện tại của hơn mười người đã có thể thu hút đầu tư đáng kể và nhân tài để giúp doanh nghiệp phát triển, mở rộng việc sử dụng CFS vào các ngành như thiết bị và đồ nội thất bảng năng lượng mặt trời.

Các công ty trong ngành đã nhanh chóng nhận thấy lợi ích của công nghệ CFS của TechnoCarbon. Do chi phí sản xuất rất cao, bản thân sợi carbon đã có xu hướng được sử dụng hầu hết trong các ứng dụng chuyên dụng, chẳng hạn như xe đua Công thức một, các bộ phận máy bay hoặc các thiết bị thể thao cao cấp khác. Việc sử dụng công nghệ CFS mở ra một loạt các khả năng trong các lĩnh vực sản xuất và xây dựng vốn không được cho là khả thi về mặt kinh tế.

Đổi mới thời kỳ đồ đá xanh hơn

Được bảo vệ bằng quyền SHTT, các ứng dụng tiềm năng của công nghệ CFS mang lại vô số cơ hội. Ngoài việc giúp TechnoCarbon phát triển và tạo điều kiện cho sự đổi mới hơn nữa, công nghệ của công ty còn có khả năng làm giảm lượng khí thải carbon. Thông qua việc hợp tác với các tổ chức phi chính phủ, công nghệ này cũng có thể cung cấp cho các nước đang phát triển một loại vật liệu an toàn và bền hơn có thể dễ dàng sản xuất từ ​​các nguồn sẵn có.

Nguồn: WIPO