堅持到底的競爭力 深耕工業基礎技術 - 系列文章4

馗鼎奈米 運用電漿技術突破奈米粉體技術困境

文 / 遠見雜誌整合傳播部企劃製作      2019-11-01
馗鼎奈米  運用電漿技術突破奈米粉體技術困境

(圖說: 馗鼎奈米陳俊欽董事長(左)及徐逸明總經理(右) 合影)



馗鼎奈米研發團隊,長期投入奈米粉體技術,化身魔法師,讓看不見的粉末具備多樣功能,應用在市場端,改變人們生活與產業發展。

走進臺南永康工業區,一棟四層樓高的透天厝矗立於住商混合巷弄間,外觀與一般住宅無異,但實際隱身其中的,卻是一家利用獨特電漿技術研發出奈米粉體的臺灣隱形冠軍-馗鼎奈米。

成立於2001年的馗鼎奈米,長期專注於電漿技術研發。什麼是電漿?簡單說,電漿是一種帶有等量正電荷與負電荷的離子化氣體,日光燈就是電漿的應用。隨著科技進步,電漿技術也應用在半導體製造上,例如:材料處理中的鍍膜及電路蝕刻,都要靠電漿技術達成。另外,電漿也可用來清潔及改變材料表面,達到特殊功能及效果。

以清潔表面來說,這是製造業的基本流程與步驟,如果沒做好,對良率影響非常大。因此,說電漿是高科技產業的日常必需品,一點也不為過。

馗鼎奈米擁有自主研發的電漿技術,對於半導體、光電等高科技產業來說,有了國內技術,就不用依賴國外輸入技術,價格與維修服務相對便捷。因此,台積電、友達、群創等一線大廠,都是馗鼎長期以來的大客戶。

即便已經成為科技大廠信賴供應商,馗鼎奈米並未因此固守舊業,在創新路上,他們的血液仍在奔騰。不斷思考:這項電漿技術,還可以用在哪些領域?

耗費十年研發,從生活中找靈感

(圖說: 奈米粉體因為加入不同物理特性的粉體,而產生不沾水、不沾黏、抗靜電、抗菌、抗紫外線、耐刮耐磨等等加值效果)

早在2011年時,馗鼎奈米便投入研發奈米粉體,並且將它視為下一個市場起飛的著力點。

所謂奈米粉體,是將粉體製造成僅有10億分之1米的奈米等級大小,一般人肉眼看不見,在空氣中等於「無形」。把奈米粉體融合到有機高分子材料,製成塗料,塗在物體上,不但不會破壞物體原有外觀設計,還能因為加入不同物理特性的粉體,而產生各種加值效果,譬如:不沾水、不沾黏、抗靜電、抗菌、抗紫外線、耐刮耐磨等等。

這種境界說來美好,但將奈米粉體融合在高分子材料並不容易,技術門檻相當高。馗鼎奈米董事長陳俊欽直言,最令人頭痛的問題,在於粉體非常容易聚集,一旦聚集成團,形成較大粉體,肉眼看得見,塗料就不透明,也不能稱之為奈米。

至於如何將粉體均勻分散到高分子材料中?光是這個環節,就讓研發人員傷透腦筋,而馗鼎奈米所擅長的電漿技術,便是解決奈米粉體容易聚集的重要關鍵。

首先,在製造粉體的同時,利用電漿技術在粉體表面進行一層特殊處理;經過表面處理的粉體,像是包覆一層外衣,有點像在水餃外皮裹上一層麵粉的道理,可以使製造完成的粉體,起初因蒐集的必要過程而聚集在一起,在使用時,粉體也能重新分散成奈米等級大小,均勻分布在有機高分子材料中,形成透明又具功能性的塗料。

俗話說「台上一分鐘,台下十年功」,馗鼎在研發奈米粉體的過程,真的可說是「十年磨一劍」。從學生時期就進入馗鼎奈米、參與奈米粉體研發計畫的顏群哲,回憶起這段研發過程時笑著說:「我們無時無刻都在生活中找靈感,看看能不能派上用場,解決研發困境。」
(圖說: 研發長顏群哲說明馗鼎研發團隊的研發過程都是在生活中找靈感,為奈米粉體找出更多的用途)

譬如:喝珍珠奶茶時,馗鼎研發團隊成員不是想好不好喝,而是思考為什麼珍珠不會沾黏;或是為了蒐集初步製造成功的奈米粉體,在傳統化工設備都派不上用場的狀況下,研發團隊試過用吸塵器、空氣濾淨機,甚至運用口罩原理蒐集,前後做了數百次實驗,最後才找對方法,讓成功率達到80%,而光是這道工,馗鼎就花了三、四年,背後投入的心血,難以想像。

市場運用廣泛,未來商機無限

奈米粉體塗層的應用相當廣泛,從日常生活到工業用途都有。

譬如:醬料罐內壁如果塗上具有不沾黏功能的奈米塗層,可以增加表面光滑,擠壓時就可以防止醬料沾黏,一滴都不浪費。不沾水的特性,則可以運用在建築外牆,不但增加表面光滑,雨水沖刷還能快速帶走灰塵髒汙,達到「自動洗淨」的功能,解決摩天大樓清潔不易的問題,也可以運用在汽車擋風玻璃上。

還有目前正夯的5G技術,也有奈米粉體派上用場的地方。在5G高速傳輸下,手機外殼已開始棄金屬材料,改採用較不容易遮擋訊號傳輸的塑膠殼,為了讓塑膠殼更加耐磨、抗刮,表面也得經過奈米粉體的層層防護,如今華為、三星在設計手機時,都往這方向邁進,由此可知未來商機將有多大。

走過研發之路、看準未來商機,馗鼎奈米下一步挑戰,是如何技術與產品商用化。

陳俊欽董事長評估,奈米粉體技術要真正落實在市場上,必須看客戶的需求,並評估技術的實際可行性;而真正與應用端結合,則又是另一項挑戰,過程至少得花兩、三年時間磨合。

(圖說: 陳俊欽董事長認為奈米粉體技術的未來挑戰,是如何技術與產品商用化)

以電漿技術為奠基、投入奈米粉體研發,無疑是馗鼎奈米成長過程的另一個里程碑,也反映出企業積極與學界合作、投入人才培育的企圖心。

由於馗鼎奈米是一群成大化工研究所畢業的前後輩共同創立,因此一直與校方合作密切。陳俊欽直言:「中小企業想招募優秀研發人才並不容易,透過與成大合作,較容易突破技術瓶頸。而奈米粉體研發計畫,也是藉著政府產學合作計畫,才開啟投入研發契機。」

(圖說: 馗鼎奈米陳俊欽董事長(中)、徐逸明總經理(中左)、陳彥政副總(中右)及研發團隊全體同仁)

提攜後輩,廣納人才,在催生學術研究於產業落地的路上,馗鼎可說是不遺餘力。陳俊欽認為,學術研究成果要能夠市場化、商品化、產業化並不容易,必須透過企業與學界相互搭配,由企業來鋪設走向市場的最後一哩路。

而馗鼎奈米便扮演重要橋樑,以共同研發角色提供資源。譬如:提供專業設備、派公司研發團隊實際協助,加上豐富產業經驗及人脈資源,找到應用端客戶進行驗證,從基礎研究、應用實證到產品推廣,逐步到位。

 陳俊欽認為,在共享資源的狀況下,企業投資技術創新研發,公司人才藉此獲得刺激與培訓,更重要的是,學界人才得以流向企業,成為公司深耕關鍵基礎技術的重要驅動力,可說是性價比最高的投資。

奈米粉體技術簡介 
定義:奈米粉體是將粉體製造成僅有10億分之1米的奈米等級大小,肉眼看不見,可融合在有機高分子材料製成塗料
特色:融合不同物理特性的奈米粉體,可以產生加值效果,譬如:不沾水、不沾黏、抗靜電、抗菌、抗紫外線、耐刮耐磨。
影響:應用層面廣泛,具有市場潛力
市場成就:創先開發出結合大氣電漿與噴塗的奈米抗污╱抗指紋塗層高產能塗佈設備。完整開發微、奈米硬質塗層技術
研發困境:奈米粉體蒐集不易,與有機高分子材料結合後,則必須克服均勻分布的問題

關鍵字: 科技生活傳產


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