在碳星科技(天津)有限公司的洁净实验室里,耿宏章教授正专注地调整着设备参数。一片看似普通的柔性薄膜,在他的手中被赋予非凡的导电与透光性能——这正是令全球材料界瞩目的“黑金”奇迹:碳纳米管与石墨烯复合柔性透明导电薄膜。
从海外顶尖实验室到西青热土
一位材料科学家的报国之路
“我2005年到韩国留学攻读博士学位,主要学习研究包括碳纳米管的合成、纯化、分散、结构分析与表征,以及碳纳米管在透明导电薄膜、超级电容、电池、储氢等方面的应用。”耿宏章教授回忆道。2006年左右柔性薄膜刚在全球兴起,当时可以参考的文献极少,在导师带领下,他开始参与韩国三星集团关于柔性薄膜材料的研发项目。
2007年前后,在柔性透明导电薄膜市场相对空白的年代,耿宏章教授负责的项目犹如磁石一般,吸引了众多商家的关注。其研发的可用于折叠屏幕的导电薄膜材料与韩国三星公司布局的弯曲屏幕技术高度吻合,其独特的价值使得三星公司对其寄予厚望,坚信它能为公司带来新的突破与发展机遇。
“核心技术必须掌握在自己手中,尤其在关键材料上。”耿宏章教授强调,“当时我的突破是‘从零到一’,在别的实验室还是技术空白时,我已经可以制造出10cm×10cm大小的薄膜了,不仅尺寸取得了进步,均匀性和透光性还有导电性能都有显著突破。”
2009年左右,当柔性显示、可穿戴设备成为国家重点发展方向时,已在国际碳纳米材料研究领域崭露头角的耿宏章博士做出了人生重要抉择——放弃国外优厚条件回国发展。“我希望我们国家可以在这一领域实现从追赶到引领的跨越。”怀抱“把前沿技术带回祖国”的信念,他带领核心技术回到天津,并最终选择落户正在快速发展的西青区。

攻坚"卡脖子"技术
柔性导电薄膜闪耀光芒
归国后,由耿宏章教授带领的科研团队将攻坚目标锁定在柔性透明导电薄膜这一关键材料的产业化上。传统ITO薄膜质脆、成本高且依赖稀有金属铟,难以满足未来柔性电子产品的需求。团队凭借深厚积累,在碳纳米管分散、功能化及与石墨烯复合技术上取得重大突破。
经权威机构鉴定,耿宏章团队研发的薄膜在透光率达80%时,面电阻可低至50Ω/sq,综合性能达到“国际先进水平”,成为ITO最具潜力的替代者。这项源自国家自然科学基金及天津市科技计划项目支持的“硬核”成果,已获20多项国家发明专利授权,并摘得2016年中国纺织工业联合会科技奖二等奖、2021年天津市科技进步二等奖等荣誉。
“从一开始10cm×10cm的突破,到2014年我们可以制造A4纸大小的薄膜,实现了‘从一到十’的进步。”耿宏章博士介绍道,“而现在已经可以按卷批量生产,这是看得见的提升,每块材料的导电性、透光性、附着力、可应用性都在稳步提升,进一步实现了“从十到百”的规模化提升。”

产业园区生态赋能
“黑金”成果加速产业化腾飞
科技创新的种子,需要适宜的土壤才能长成参天大树。作为天开西青园重要组成部分的慧谷科技园,为企业的快速发展保驾护航。园区精准的产业定位、完善的配套服务和积极的政策赋能,为公司发展注入强劲动能,这种创新生态与碳星科技的发展需求高度契合。“园区不仅提供了优质的研发、生产空间,更重要的是让我感受到西青区服务人才创新创业的良好生态,人才服务专员在项目申报、需求对接、资源链接等方面给予了‘保姆式’服务。公司获得中国创新创业大赛天津赛区一等奖、全国优秀企业奖等荣誉,成为科技型中小企业、雏鹰企业,我本人享受‘青英人才服务卡’的多项服务,都离不开区有关部门的积极推荐和大力支持。”

未来展望
“黑金”赋能无限可能
展望未来,耿宏章教授带领团队目标清晰:深耕西青,持续创新。“我们正在研发性能更优、成本更低的下一代产品,并拓展在5G通信、新能源汽车、智能传感等领域的应用。”他表示,“团队将继续依托西青区优越的创新生态,推动更多科技成果落地生根,为中国新材料产业的高质量发展贡献智慧与力量。”
报道结语:
耿宏章教授的故事,是海外高层次人才科技报国的生动缩影,更是西青区以优质平台汇聚英才、驱动创新的成功实践。当顶尖科学家遇见一流创新生态,“黑金”之光在西青绽放,照亮了新材料产业的璀璨未来。西青这片热土,正以其独特的魅力与实力,加快打造更多高能级创新创业载体,努力成为孕育颠覆性技术和引领性企业的创新高地。