Εμπορική αξιοποίηση της νανοτεχνολογίας με επιχειρηματικές δράσεις: Η ελληνική βιομηχανία νανοτεχνολογίας

Σύμφωνα με το Εθνικό Ίδρυμα Επιστήμης των ΗΠΑ και την Ευρωπαϊκή Επιτροπή ο όρος νανοτεχνολογία αναφέρεται στην κατανόηση και τον έλεγχο της ύλης σε διαστάσεις κατά προσέγγιση 1 με 100 νανόμετρα, όπου εμφανίζονται μοναδικά φαινόμενα και παρουσιάζονται νέες ευκαιρίες εφαρμογών.

Στη νανοκλίμακα οι φυσικές, χημικές και βιολογικές ιδιότητες των υλικών διαφέρουν πολύ σε σχέση με τις ιδιότητες των μεμονωμένων ατόμων ή μορίων και της συμπυκνωμένης ύλης στη μακροκλίμακα. Προκειμένου να αξιοποιηθούν οι ιδιότητες αυτές, οι δραστηριότητες Έρευνας & Ανάπτυξης (Ε&Α) στη νανοτεχνολογία προσανατολίζονται προς την κατανόηση και τη δημιουργία βελτιωμένων υλικών, διατάξεων και συστημάτων.

Καθώς η νανοτεχνολογία σχετίζεται με το ατομικό και μοριακό επίπεδο, εκτείνεται σε ένα ευρύ επιστημονικό- ερευνητικό πεδίο, όπου απαραίτητα συναντώνται διάφορες επιστήμες όπως η φυσική, η χημεία, η επιστήμη των υλικών, η βιολογία, η φαρμακευτική και η μηχανική. Η νανοτεχνολογία έχει τη δυναμική να εισχωρήσει σε πολλές εφαρμογές και προσφέρει βελτιωμένα, μεγαλύτερης διάρκειας, καθαρότερα, ασφαλέστερα και πιο έξυπνα προϊόντα για την οικιακή χρήση, τις επικοινωνίες, την ιατρική, τις μεταφορές, τη γεωργία και τη βιομηχανία γενικότερα. Για παράδειγμα, τα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη και παραγωγή νέων υλικών στα οργανικά ηλεκτρονικά, την ενέργεια, και την ιατρική ενώ οι νανοσωλήνες άνθρακα χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία, στις οθόνες, στις μπαταρίες κ.ά. Έτσι, πολλές χώρες θεωρούν τη νανοτεχνολογία ως μια περιοχή έτοιμη για μελλοντική αξιοποίηση και την αντιλαμβάνονται ως κλειδί για την αναδόμηση της βιομηχανίας και της οικονομίας τους.

Η βιομηχανία της νανοτεχνολογίας μπορεί να οριστεί ως το σύνολο των εταιρειών που εστιάζουν στη μεταφορά των διαδικασιών, των εργαλείων, των υλικών, των διατάξεων και των συστημάτων που σχετίζονται με τη νανοτεχνολογία, στην αγορά. Στη συνέχεια για την περιγραφή της δομής της βιομηχανίας στη νανοτεχνολογία γίνεται η χρήση του απλουστευμένου μοντέλου που αναπτύχθηκε από τους Miller et al. (2004) το οποίο, παρόλο που βρίσκεται σε αρχικό στάδιο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με κάποιες γενικεύσεις για την περίπτωση της νανοτεχνολογίας (Σχήμα 1). Σύμφωνα με αυτό οι εταιρείες νανοτεχνολογίας χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες: (1) στις εταιρείες που αναπτύσσουν επιστημονικό εξοπλισμό «tools», (2) στις εταιρείες που αναζητούν να αξιοποιήσουν τη νανοτεχνολογία με ανάπτυξη υλικών «simple nanotechnology» και (3) στις εταιρείες που εστιάζουν στην ανάπτυξη διατάξεων και εφαρμογών της νανοτεχνολογίας «building small».

Η κατηγορία των εταιρειών στην νανοτεχνολογία που σχετίζονται με τον επιστημονικό εξοπλισμό «tools» περιλαμβάνει τις εταιρείες που δραστηριοποιούνται στον εξοπλισμό/ εργαλεία για τη σύνθεση, τροποποίηση, παρατήρηση, χαρακτηρισμό νανοϋλικών, καθώς και εργαλεία υπολογιστικής και μοντελοποίησης. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι η εταιρεία NanoInk spin-off που δημιουργήθηκε από το Northwestern University (ΗΠΑ) και δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη λιθογραφίας dip-pen.

Η κατηγορία εταιρειών «simple nanotechnology» περιλαμβάνει αυτές που αναπτύσσουν νανοϋλικά, σκόνες, επικαλύψεις, καταλύτες, χημικά και υφάσματα. Για παράδειγμα, η Nanophase παράγει νανοκρυσταλλικά σωματίδια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες εφαρμογές, όπως σε αντηλιακές κρέμες.

Σχήμα 1: Το μοντέλο των κατηγοριών σχετικά με τις εταιρείες στη νανοτεχνολογία (Miller et al., 2004) και ενδεικτικά παραδείγματα εταιρειών.

Η κατηγορία των εταιρειών που επικεντρώνεται στις «building small» εφαρμογές της νανοτεχνολογίας περιλαμβάνει εταιρείες που αναζητούν να αναπτύξουν διατάξεις και συστήματα στη νανοκλίμακα. Αυτή η κατηγορία μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε υποκατηγορίες εταιρειών που δραστηριοποιούνται στους τομείς των επιστημών υγείας, των οργανικών ηλεκτρονικών και των ενσωματωμένων συστημάτων. Τέτοιο παράδειγμα εταιρείας στις επιστήμες υγείας αποτελεί η Nanosphere η οποία χρησιμοποιεί νανοσωματίδια χρυσού για την ανίχνευση γονιδίων και τη διάγνωση ασθενειών. Η υποκατηγορία των οργανικών ηλεκτρονικών περιλαμβάνει εταιρείες οι οποίες προσπαθούν να αναπτύξουν τη νέα γενιά ηλεκτρονικών που αποτελούνται από οργανικά υλικά και μπορούν να αναπτυχθούν πάνω σε εύκαμπτα υποστρώματα. Σε αυτή την υποκατηγορία, ενδεικτικά, ανήκει η Heliatek η οποία ασχολείται με τη δημιουργία νέων φωτοβολταϊκών διατάξεων που μπορούν να μετατρέψουν πιο αποδοτικά το φως σε ενέργεια. Αντίστοιχα, η υποκατηγορία των εταιρειών που παράγουν ενσωματωμένα συστήματα περιλαμβάνει εταιρείες που αναπτύσσουν οπτικές, ηλεκτρονικές και χημικές διατάξεις όπως για παράδειγμα η εταιρεία Nanomix.

Η νανοτεχνολογία έχει εισχωρήσει σε ήδη υπάρχουσες βιομηχανίες μετασχηματίζοντας αυτές από τη βιομηχανία της μικροηλεκτρονικής σε νανοηλεκτρονική, από βιοτεχνολογίας σε νανο-βιοτεχνολογίας, από ιατρικής σε νανο-ιατρικής και από ενέργεια σε νανο-ενέργεια (Mangematin & Walsh, 2012). Τα τελευταία χρόνια αρκετές μεγάλες εταιρείες επέκτειναν τις δραστηριότητές τους στη νανοτεχνολογία, ώστε να διασφαλίσουν την ανταγωνιστικότητά τους. Αυτές οι εταιρείες προέρχονται από τη βιομηχανία των χημικών, των φαρμάκων, των οπτικών και των ηλεκτρονικών (Bayer, BASF, Carl Zeiss, Agfa-Gevaert, General Electrics, Philips). (EC, 2006). Όμως η βιομηχανία της νανοτεχνολογίας αποτελείται κυρίως από εταιρείες start-up και spin-off που δημιουργήθηκαν τα τελευταία χρόνια και συνεχίζουν να δημιουργούνται. Οι εταιρείες start-up και spin-off με βάση διάφορες εκτιμήσεις, υπολογίζονται από μερικές εκατοντάδες έως και μερικές χιλιάδες και είναι σε θέση να επωφεληθούν περισσότερο από τις αναδυόμενες τεχνολογίες και τον επαναπροσδιορισμό των αγορών (Miller et al., 2004, Χαχαμίδου, 2010). Αντίθετα οι μεγάλες εταιρείες έχουν προβλήματα με την εμπορική αξιοποίηση νέων τεχνολογιών λόγω του κανιβαλισμού των ίδιων αγορών, της οργανωτικής αδράνειας και των βραχυπρόθεσμων κινήτρων τους.

Παρόλο που τα πανεπιστήμια αναγνωρίζονται ως η κύρια πηγή καινοτομίας στη βιοτεχνολογία, την τεχνολογία της πληροφορίας και επικοινωνιών και τη νανοτεχνολογία και τις οποίες επιδιώκουν να αξιοποιούν, δεν είναι, συνήθως, σε θέση να εισάγουν προϊόντα που να ανταποκρίνονται στις αγορές ή να δημιουργούν νέες (Palmerg, 2008, Niosi, 2006. Ως αποτέλεσμα τα πανεπιστήμια και τα ερευνητικά κέντρα αποτελούν τις κυριότερες πηγές δημιουργίας ακαδημαϊκών εταιρειών spin-off που αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο μέρος των φορέων νανοτεχνολογίας στις ΗΠΑ, την Ευρώπη και την Ασία (Cientifica, 2003).

Το αυξημένο ενδιαφέρον για τις εταιρείες spin-off στην νανοτεχνολογία οδήγησε στο να αποτελέσουν αντικείμενο μελέτης. Οι Libaers et al. (2006) που μελέτησαν τις βρετανικές εταιρείες spin-off στη νανοτεχνολογία και τις σύγκριναν με τις αντίστοιχες στη Γερμανία και το Ισραήλ, συμπεραίνουν ότι αυτές οδηγούν τις εξελίξεις στα νανοϋλικά, τις νανοδιατάξεις, τις νανοβιοδιατάξεις και τα νανοεργαλεία. Οι περισσότερες δραστηριοποιούνται στην περιοχή των νανοδιατάξεων χωρίς όμως να έχουν ιδιαίτερο ρόλο στην εμπορευματοποίηση των υπηρεσιών και τις εγκαταστάσεις για την παραγωγή προϊόντων νανοτεχνολογίας. Η διαπίστωση αυτή οφείλεται στο ότι οι εργαστηριακές υποδομές και ο επιστημονικός εξοπλισμός παρέχονται κυρίως από μεγάλες εταιρείες. Επιπλέον οι εγκαταστάσεις για την παραγωγή προϊόντων νανοτεχνολογίας σε μεγάλη κλίμακα απαιτούν υψηλά ποσά κεφαλαίων, κάτι το οποίο βρίσκεται πέρα από τις δυνατότητες των πιο μικρών επιχειρήσεων. Επίσης, είναι πολύ σημαντικό για τις εταιρείες spin-off να διαθέτουν διπλώματα ευρεσιτεχνίας, τα οποία ενισχύουν την εμπορική τους βιωσιμότητα και κάνουν πιο εύκολη την αύξηση του κεφαλαίου τους.

Η επιχειρηματική αξιοποίηση της Νανοτεχνολογίας στην Ελλάδα

Παρά το γεγονός ότι στην Ελλάδα οι κύριοι φορείς που δραστηριοποιούνται στη νανοτεχνολογία είναι επί το πλείστον ερευνητικές ομάδες σε πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα, υπάρχει και ένας αριθμός εταιρειών που την αξιοποιεί εμπορικά. Έτσι, σε ότι αφορά τη βιομηχανία νανοτεχνολογίας στην Ελλάδα, αυτή αποτελείται κυρίως από εταιρείες start up¹ και spin-off² που κατηγοριοποιούνται με βάση το μοντέλο της βιομηχανίας της νανοτεχνολογίας που περιγράφηκε παραπάνω και που παρουσιάζεται στο Σχήμα 2. Οι ελληνικές εταιρείες δραστηριοποιούνται κυρίως στην ανάπτυξη υλικών. Οι περισσότερες βρίσκονται στη Θεσσαλονίκη, την Αθήνα και την Πάτρα ενώ αρκετές είναι εγκατεστημένες σε τεχνολογικά πάρκα. Υπάρχουν, επίσης, ορισμένες εταιρείες που αντιπροσωπεύουν εταιρείες νανοτεχνολογίας του εξωτερικού και στόχος τους είναι η εμπορία- μεταποίηση των προϊόντων Νανοτεχνολογίας. Στο Παράρτημα παραθέτονται οι εταιρείες νανοτεχνολογίας στην Ελλάδα μαζί με μια σύντομη περιγραφή των δραστηριοτήτων τους.

Σχήμα 2: Ενδεικτική κατηγοριοποίηση ελληνικών εταιρειών νανοτεχνολογίας με βάση το μοντέλο του Miller et al., 2004.

Ορισμένες από τις εταιρείες αυτές καθώς και οι περισσότερες από τις ελληνικές ερευνητικές ομάδες που δραστηριοποιούνται στη νανοτεχνολογία (είτε εργαστήρια είτε φυσικά πρόσωπα) αποτελούν μέλη των δύο δικτύων της νανοτεχνολογίας στην Ελλάδα. Πρόκειται για τα εξής δίκτυα:

1) Το θεματικό δίκτυο NanoNet είναι μια πρωτοβουλία, που ξεκίνησε το 2003 από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και πιο συγκεκριμένα από το Εργαστήριο Λεπτών Υμενίων, Νανοσυστημάτων και Νανομετρολογίας. Πρόκειται για ένα δίκτυο με διεπιστημονικό ρόλο που συνδέει τις εφαρμογές των τμημάτων Φυσικής, Χημείας, Βιολογίας, Ιατρικής, Μηχανικής, Επιστήμης Υλικών και Νανοβιοτεχνολογίας. Σήμερα παραπάνω από 350 oργανισμοί, όπως εργαστήρια από πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα και εταιρείες συμμετέχουν στο ΝanoNet από την Ελλάδα, τα Βαλκάνια, την Ευρώπη και τις ΗΠΑ. Tο δίκτυο συντονίζει τις υπηρεσίες των εργαστηρίων του ΑΠΘ αλλά και άλλων εργαστηρίων της Ελλάδας και του εξωτερικού που δραστηριοποιούνται στις περιοχές των νανοτεχνολογιών και των νανοβιοτεχνολογιών.

2) Η Εθνική Επιστημονική Εταιρεία "Micro & Nano" δημιουργήθηκε τον Ιούλιο του 2003. Η εταιρεία αυτή αποτελείται από μέλη που είναι φορείς και φυσικά πρόσωπα και σχετίζονται με τη μίκρο και νανοτεχνολογία.

Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι στο παρόν άρθρο (παρά το γεγονός ότι υπάρχει μετάβαση κάποιων δραστηριοτήτων της μικροηλεκτρονικής στη νανοτεχνολογία) δε γίνεται αναφορά στις εταιρείες που δραστηριοποιούνται στη μικροηλεκτρονική και συμμετέχουν στην Ένωση Ελληνικής Βιομηχανίας Ημιαγωγών και που πιθανόν έχουν συμπεριλάβει και δράσεις νανοτεχνολογίας στην ανάπτυξη των προϊόντων τους. Επιπλέον θα πρέπει να αναφερθεί ότι παρά το γεγονός ότι υπάρχουν παραδοσιακές βιομηχανίες που έχουν συμπεριλάβει τη νανοτεχνολογία στη διαδικασία παραγωγής των προϊόντων τους, καθώς είναι δύσκολο αυτές να εντοπιστούν δεν αναφέρονται και δεν συμπεριλαμβάνονται στο Σχήμα 2.

Με βάση όλα τα παραπάνω, η εμφάνιση νέων τεχνολογιών όπως η νανοτεχνολογία, προσφέρει ευκαιρίες αναδόμησης των οικονομιών και δημιουργίας νέων βιομηχανιών. Κάτι τέτοιο είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μικρές χώρες όπως η Ελλάδα, λόγω του ότι οι παραδοσιακές βιομηχανίες συνεχίζουν να συρρικνώνονται και ο παγκόσμιος ανταγωνισμός αυξάνεται συνεχώς. Οπότε η αξιοποίηση της νανοτεχνολογίας μέσα από επιχειρηματικές δράσεις θα μπορούσε να αποτελέσει μια ευκαιρία προς αυτή την κατεύθυνση.

¹νεοϊδρυθείσες εταιρείες που βρίσκονται σε φάση ανάπτυξης & είναι συνήθως βασισμένες σε νέες τεχνολογίες & καινοτομίες
²νέες εταιρείες που δημιουργούνται προκειμένου να αξιοποιήσουν εμπορικά καινοτόμα ερευνητικά αποτελέσματα/ τμήμα της πνευματικής ιδιοκτησίας που αναπτύχθηκαν σε ένα οργανισμό

Αναφορές

• Cientifica (2003), The Nanotechnology Opportunity Report, 2nd Ed., Ex. Summary
• European Commission (2006). The economic development of nanotechnology- An indicators based analysis.
• Libaers, D., Meyer M. & Geuna A. (2006) "The Role of University Spinout Companies in an Emerging Technology: The Case of Nanotechnology", J. of Technology Transfer, 31(4), 443-450.
• Mangematin V., Walsh S. (2012) "The future of nanotechnologies", Technovation, 32 (3–4), 157-160
• Miller, J., Serrato, R., Represas- Cardenas, J. M. & Kundahl G. (2004). The Handbook of Nanotechnology: Business, Policy, and Intellectual Property Law, John Wiley & Sons Inc.
• Niosi, J. (2006) "Introduction to the Symposium: Universities as a Source of Commercial Technology", Journal of Technology Transfer, 31(4), 399-402.
• Palmberg, C. (2008) "The transfer and commercialisation of nanotechnology: a comparative analysis of university and company researchers", Journal of Technology Transfer, 33(6), 631-652.
• Χαχαμίδου Μαρία, Διδακτορική Διατριβή "Μελέτη μηχανισμών μεταφοράς και αξιοποίησης αποτελεσμάτων έρευνας στη νανοτεχνολογία από Ακαδημαϊκά και Ερευνητικά Ιδρύματα", ΑΠΘ, 02/ 2010

Το παρόν άρθρο αποτελεί αναδημοσίευση από το περιοδικό του Τμήματος Φυσικής ΑΠΘ «ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ», Τεύχος Οκτωβρίου 2012.