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關乎手機屏、藥品藥效的“微球”技術,江蘇一企業已攻克

瀏覽次數: 日期:2018-08-09 15:42:21

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五種不同作用的微球

 

       微球,一種直徑比頭發絲還小的現代工業基礎材料,沒有它,手機屏幕將無法生產,藥品的藥效達不到最佳效果。目前,微球大多數應用領域仍被國外企業壟斷,是現在中國邁步先進制造亟待攻克的“卡脖子”核心技術。

       幸運地是,國內已經攻克部分微球應用領域核心技術。在江蘇就有兩家微球制造公司,分別坐落于蘇州和鎮江,其中的“高精尖”企業蘇州納微科技公司發明了“種子法”,打破了日本微球液晶領域和藥用的技術壟斷,促使進口微球的價格大幅下降。

蘇州納微微球研發中心

 

日本微球壟斷激發斗志,他毅然回國

       納米微球,即納米和微米級的球形粒子,小到一定程度之后,它的功能就會無比巨大,被稱為是“液晶屏的骨頭,芯片的腳”。手機屏幕里,每平方毫米要用一百個微球。“間隔物微球撐起了兩塊玻璃面板,相當于骨架。在兩塊玻璃面板的縫隙里,再灌進液晶。”國家“千人計劃”專家、蘇州納微科技公司董事長江必旺博士介紹。“微球決定液晶屏的厚度和均勻性,因此所有球要大小一樣。微球還得足夠強韌、光滑,不含一點金屬雜質,否則會影響顯示質量。”

       微球另一個重要的用途,是芯片的引腳。電路常用焊錫連接,但現在的芯片太。??判〉嬌床磺,導電金球就替代了焊錫。幾微米直徑的微球,混在絕緣膠里,構成“各向異性導電膜”。這層膜貼在芯片和主板之間,需要接腳的地方給予壓力,小小金球就會在兩者之間導電,這是現在微電子業標準的辦法。

       但這面板中的關鍵材料——間隔物微球,以及導電金球,全世界只有日本一兩家公司可以提供。這些材料就像芯片一樣,給人卡住了脖子。”江必旺說,“液晶顯示屏里的微球基本上全被日本壟斷了,而用在生物制藥上面的微球,基本上被美國GE公司壟斷了。在生物制藥方面,藥物的分離純化是關鍵的一步,但是目前全世界唯一的方法就是依靠微球,但這項技術卻基本上被美國GE公司壟斷。因為壟斷,價格也是令人“高不可攀”。日本的微球進口價格是一公斤十幾萬,而美國的進口價格則是每年上漲10%。幾乎在所有現代產業的領域中,微球都占據了核心位置,雖然肉眼難見,但“地位崇高”。沒有微球,食品安全檢測、醫療診斷、環境監測……許多行業都會陷入窘境。

       2007年,在美國生活的江必旺參加高新技術產品展覽會,當他看到了會場里液晶顯示屏中所有關于微球的產品全來自日本時,一下子激發了心中的斗志,抱著“我們應該把這個壟斷打破掉”的信念,江必旺帶著家人回到了中國。隨后江必旺成為蘇州工業園區引進了最早一批從事納米材料研究的人才,帶著將在美國研究成果產業化的愿望,在蘇州成立公司,經過十幾年地研發和摸索,攻克了微球制造關鍵技術。“現在,我們對微球液晶、藥用、診斷領域非常熟悉了,國內已經有100多家液晶屏生產商開始用蘇州公司生產的微球替換日本的微球,一家歐洲制藥公司也結束與日本公司十多年的合作選擇了蘇州的微球,且產品有效率提高了4倍。”江必旺自豪說道。

 

江必旺博士

 

不走老思路,自主創新發明“種子法”

       微球的研發成功并不是一帆風順。2008年,蘇州的微球研發進入了關鍵期。“在整個液晶顯示屏中,微球只占1%的成本,很多人都勸我不要做,說即使做出來了,只要質量比日本差一點,就賣不掉。我就跟我的研發團隊說,我們一定要做,不做的話我們永遠都會陷入日本人的困境中。”江必旺從一開始就拿出破釜沉舟的勇氣。

       微球的材料是塑料或二氧化硅。制作微球,第一步,在反應液里,塑料或者硅烷變成液球,并且固化,“就好像油快速攪拌在水里,會分散成小球一樣”。這樣做出的微球有大有。?枰??萇阜,以保證間隔物微球和導電金球的粒徑非常精確和均勻。“用一般的篩子是做不到的,因為微球每隔0.2微米是一個規格。2微米和2.2微米的兩種球,要分開是極其困難的。世界上只有日本的公司可以篩分這種微球,周期長達6個月。”江必旺介紹。

       由于技術門檻極高,導電金球生產被日本的積水公司壟斷。研發伊始,江必旺就意識到如果按照日本一樣的技術,人的耐心和設備都不達標,日本人路線走不通,于是他開始開發新思路,走出自己的微球制造之路。經過十多年研發,江必旺博士繞過“篩分法”,發明“種子法”。種子法是讓幾納米大的塑料或者二氧化硅充當種子,在適當的化學環境下慢慢長成微球。長出來的微球個頭一樣大,不需要篩分,生產周期只有6天,這樣的方法把日本人的技術打敗了。這也是江必旺博士自己創新出來的專利技術。

       當江必旺帶著他的團隊拿著研發出來的微球到美國去參展時,很多美國人問他:“你是不是來自日本?”江必旺自豪地說:“我來自中國!”

       “如果沒有多年的技術積累,是難以實現規?;坎?,納微做了十幾年,顛覆了傳統的方法,才把這個材料開發出來,并賣到了全世界最頂級的色譜供應商和實驗室。”江必旺博士自信地說道。“我當時從美國回來時,心中一直有一個信念,我一定要走創新的道路,如果我們做出來的技術是國外沒有,那么不管是日本、美國還是歐洲,他們都是會非常尊重我們的。”

 

百億級微球市。?叫璩閃⒀蟹⒅行命/strong>

       “原來日本進口的微球價格在十幾萬一公斤,現在由我們自己研發的微球只賣幾萬塊一公斤,中國有幾百個億的液晶微球市場。”面對國內巨大的微球市場缺口,蘇州微球的研發像是一場“及時雨”。

       蘇州的微球不僅在液晶顯示屏領域中替代了日本,還開始應用至藥品、醫療診斷這兩塊最高端的領域。“水處理領域目前在跟德國合作中,其他領域還有食品安全監測、環境監測、血液凈化等。”江必旺介紹。

       “恒瑞醫藥等大型醫藥公司原來一直依賴進口微球,國外企業每年都會上漲10%的價格,給企業造成很大的成本壓力。現在公司研究出藥用微球后,足夠覆蓋大部分國內市。?芄宦?愎?諦棖,現在已經做到國內藥用微球領域的龍頭企業。”江必旺說。

       當初為何選擇落戶蘇州工業園區?江必旺說,當年在美國時他通過自己的師妹了解到了蘇州工業園區的優惠政策,“當初落戶時,蘇州甚至提供了一整棟樓做保障,且免租3年”,而且蘇州又是宜居城市,容易吸引國外回來的人才,在這搞科研非常有動力。

       目前,江必旺已經拿到了江蘇的領軍人才計劃、國家千人計劃等頭銜,公司還獲得了江蘇省成果轉化基金。江必旺豪言:“既然選擇做微球,就一定要做到世界第一。”

       雖然公司業務逐漸成熟,但江必旺仍然有著自己的擔心。“微球市場銷售缺少人才,做產業化比較困難。微球是一個沒有天花板的行業,任何領域都可以進入,甚至牽涉到上萬億的產業,不止影響到一個行業;但國家目前沒有成立專業和研究中心,現在微球研發僅靠公司內部技術平臺,存在局限性;非常希望建設一個江蘇省級甚至國家級的研發中心,為不同領域和行業做服務。”

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