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商业与创新

留下自己的印记

14 May 2020

马丁·布斯, 帕特里克·索尔特安德鲁·里默 描述对自适应光学的基础研究如何使他们基于在钻石和其他透明材料内部创建微观标记的基础而创立一家公司

最初设计用于增强光学显微镜的工具被证明是开发Opsydia激光蚀刻系统的关键。
技术转让 最初设计用于增强光学显微镜的工具被证明是开发Opsydia激光蚀刻系统的关键。 (礼貌:Opsydia)

你的公司, 鸦片属最初是牛津大学的一项研究项目。该项目涉及什么?

联合创始人兼董事Martin Booth: 我们的根本利益在于自适应光学系统的开发。我们最初是在显微镜上使用这种技术来校正像差,但是相同的技术也可以在激光制造中使用,因为当您将激光束聚焦到材料内部时,也会在那里得到像差。我们在玻璃和水晶等透明材料上做了很多工作,我们意识到钻石是我们可以加工的另一种水晶。 

之后,我们发现当您使用短脉冲激光聚焦成钻石时,您可以将其中的一些钻石转换成类似石墨的物质。最初,我们使用它来说明为什么需要进行像差校正–我们创建了具有和不具有校正功能的类石墨结构,以说明校正像差的好处。但是,一旦这样做,我们便开始寻找其他应用,并且发现,如果您可以在作为绝缘体的金刚石内部创建类似石墨的结构,则可以制造电路。我们还意识到,您可以使用相同的技术在钻石内部创建色心,从而可以在传感中应用或用作光源或单光子发射器。

我们意识到的第三件事是,如果我们可以在工业生产的钻石晶体中写入非常小的可见特征,那么我们也可以在宝石中进行处理。这使我们与钻石生产商进行了交谈,我们发现我们拥有独特而宝贵的能力:我们可以在钻石内部而不只是在表面上做标记。使用激光在钻石表面做标记是很平常的事,但是这些标记可以被抛光和相对容易地改变,而如果您可以在钻石内部深处创建标记,则几乎不可能去除它们。因此,我们在光学基础方面所做的这项工作最终导致了在工业中的实际应用,这就是为什么它引起了人们的注意。

联合创办人兼董事Patrick Salter: 我当时是实验室中的一位扭动旋钮,试图使其全部工作的人,从我的角度来看,该项目的全部目的在于采用一种已在光学显微镜中广泛用于生物成像的技术,并将其转移到激光加工中。最初,正如Martin所说,这只是一个有趣的演示,但是随着我们开发自适应光学器件和相关算法,我们开始与CERN和Diamond Light Source的人员合作,他们对在人造金刚石晶片内构建辐射探测器感兴趣。我们还与牛津大学和沃里克大学的量子物理学家合作,他们试图制造嵌入钻石内部的可扩展量子比特源。

(left to right) 鸦片属 chair Alastair Smith, 马丁·布斯, 安德鲁·里默, 帕特里克·索尔特, 和 systems engineer Lewis Fish.

这些想法在什么时候合并成一家公司?

MB: 真正的转折点是钻石公司 戴比尔斯现已成为主要客户,要求我们为他们做示范。显然,这是一个商业机会。大学非常擅长进行研究,但是它们没有足够的商业运作能力,因此为了继续进行该项目,我们知道必须成立一家公司。

首席执行官安德鲁·里默(Andrew Rimmer): 与戴比尔斯最初的接触之后,我们开始采用在大学实验室中开发和完善的流程,并将其转换为可在大批量工业制造环境中使用的流程。从那里开始,我们制定了一个计划,可以向投资者推销并获得所需的种子投资。

上场有点像 龙的巢穴,但没有相机或戏剧。同意很快投入资金的两个投资者是 牛津科学创新,该基金拥有支持许多牛津衍生公司的基金,而Parkwalk Advisors则是总部位于伦敦的基金。在他们之间,他们向我们提供了190万英镑用于成立公司,招募团队和进行初期开发项目。

您必须克服的最大障碍是什么?

PS: 在技​​术方面,这是使激光打标工艺在商业上可行所需的大幅提速。当我们成立公司时,我们有一个流程是在大学实验室中进行的,并产生了令客户满意的标记,但是标记每个单独的石头需要10或20分钟。通过召集具有不同背景和不同专业知识的熟练工程师团队,我们可以将数量减少一个数量级。

AR: 在商业上,最大的挑战是使速度足够快地完成。与许多初创企业相比,我们拥有了第一个客户-戴比尔斯(De Beers)的衍生企业 灯箱珠宝 –立即排队。很好,但这也意味着我们必须非常快速地开发产品。

在2017年成立公司的一年之内,我们就有了一个原型,可以在大约一分钟的时间内标记出一块石头,具有半熟练操作员使用它所需要的所有安全性和其他功能。从那时起,我们已经交付了每年可印100,000颗石头的机器,并且我们一直在与客户讨论可能需要将其增加一倍以上的其他应用。要从大学实验室发展到可以在海外运送,调试并投入运行的完全工业化的机器,整个过程大约需要24个月的时间,因此团队需要投入很多精力。

Members of the 鸦片属 team with Oxford West MP Layla Moran (centre) 和 物理研究所 (IOP) vice-president for business James McKenzie (right).

鸦片属的下一步是什么?

AR: 我们在钻石宝石行业所做的第一项工作是能够在其实验室种植的钻石中为Lightbox Jewelry制作正确的标记(如果愿意的话,这是一个标记)。它可以直观地识别正在实验室种植的宝石,同时确保消费者该产品已被该领域的世界领先企业以高标准生产。但是钻石行业由许多不同的业务组成,包括矿工和生产商,切割和抛光的制造商,分级​​实验室,当然还有生产最终珠宝的珠宝商。

每年大约有1000万颗宝石获得分级证书,而目前的验证流程则依赖于将该证书与序列号关联,该序列号已在每块宝石的边缘进行了激光蚀刻。但是表面蚀刻并不安全:可以伪造,可以去除。在钻石行业,这很重要。人们想知道他们所购买的石头就是它所说的,并且越来越多的他们也关心它的出处–在哪里生产,在哪里开采,整个旅程。因此,如果我们能够成为将石头的身份与其背后的故事联系起来的粘合剂,那么我们认为对我们产品的需求将会增加。考虑到这一点,我们对除钻石以外的宝石材料(红宝石,祖母绿,蓝宝石,硬玉)进行了试验。

但是,如果我们不走宝石产业,那所大学以及马丁和帕特里克(Martin 和 Patrick)的团队已获得的另一项专利是关于使用自适应光学器件以极高的速度控制激光,以便同时将多种特征写入塑料和聚合物中。这使我们能够在塑料内部而不是表面上书写安全特征和全息图。最后,正如马丁和帕特里克所提到的,在传感技术中有应用。能够在菱形内部写入电路,开辟了使用菱形而不是传统的硅半导体作为电子基板的可能性。这项工作仍处于研究阶段,但我们肯定会看到将来的应用可能非常重要。

Opsydia’s technology makes it possible to etch microscopic features like this array of dots inside a diamond gemstone.

您现在想知道什么,希望开始时会知道?

PS: 从学术的角度来看,我并不一定知道它将持续进行多少工作。我知道公司成立时会有很多活动,但我认为此后可能会有所减少,而实际上这是相当一致的。此外,学术界有时会觉得与学术研究相比,工业工作会变得有些沉闷,尤其是在公司经营了很短一段时间之后。但我认为并非如此。总是会出现有趣的新挑战,并需要解决一些难题。

MB: 通常,当人们问这样的问题时,他们实际上是在说:“您做错了什么,我应该做哪些更好的事情?”但是我不能以这种方式回答问题。我以前有过衍生业务的经历,而我对这种过渡的顺利进行感到惊讶。我认为原因是我们已经有一个大客户准备等待。那有很大的不同。所以我想说我在Opsydia的经历证实了我已经怀疑的事情,那就是成立公司的最佳时间是当您确定有一定数量的客户想要您的产品时。

注意您的知识产权,并从商业角度而不是科学意义上进行思考

PS: 另一个重要的事情是尽早获得商业专业知识。您会看到很多衍生公司,尽管他们以前没有任何商业经验,但博士生或博士后仍试图经营该公司,但是我们一开始就拥有具有很多商业经验的人– Andrew。这使一切变得非常容易。

MB: 我们的主席Alastair Smith也得到了帮助。因此,在我们甚至不与投资者交谈之前,我们就有两个在商业上有丰富经验的人。那是非常宝贵的。

AR: 我以前没有开过公司,但是我参与了早期的工程公司,所以我看到了挑战和收获。但是我想提及的另一件事是牛津大学的设置。他们有一个名为“牛津大学创新”的组织,该组织可以帮助许可技术并将技术拆分为新公司,但他们也与习惯于投资于这些衍生产品的投资者以及与之交易的律师和会计师有联系。一年很多次的法律程序和协议。获得这样的支持是非常有益的。

对于想建立自己的光学或光子学公司的人有什么建议吗?

AR: 请务必确定您产品的市场需求。您能以可接受的价格制作吗?进入该市场需要克服哪些潜在障碍?因为您可以拥有最好的想法,并且对它有很高的需求,但是如果存在一些基本障碍(监管障碍或类似的障碍),那么了解这一点就非常重要。这些障碍将推动您的行为,团队的优先事项以及上市的时限-因此需要筹集多少资金。

PS: 注意您的知识产权,并从商业角度而不是科学角度进行思考。您通常会查看一项专利,然后从科学的角度考虑这不是很好。但是在商业上,它仍然是非常有价值的,因此您不应该打折。

MB: 接着,不要以为您最好的科学构想就是您最好的商业构想。实际上,这两件事之间很难相互关联。

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