مقدمه

یکی از بدیع‌ترین نوآوری‌ها در حوزه فناوری نانو، کشف و معرفی گرافن به‌عنوان یک ماده منحصربه‌فرد و ارزشمند است که طی کمتر از دو دهه، تغییر و تحولات بزرگی در بسیاری از صنایع پدید آورده است. خواص شگفت‌انگیز این ماده نانویی و دامنه وسیع کاربرد آن، فرصت‌های بی‌نظیری پیش روی فناوران و شرکت‌های فعال در صنایع مختلف قرار داده و همین موضوع، حجم سرمایه‌گذاری‌های تحقیق و توسعه‌ای در این حوزه را به شدت افزایش داده است.

یکی از شرکت‌های استارت‌آپی که ایده خود را مبتنی بر گرافن بنا نموده، اورا گرافن (ORA Graphene Audio) است. محصول نهایی این کسب‌وکار نوپا و خلاق، نوعی ماده کامپوزیتی اکسید گرافن به نام «GrapheneQ» است که به‌طور خاص، برای استفاده در مبدل‌های صوتی، طراحی و بهینه‌سازی شده است. این ماده، می‌تواند طول عمر باتری دستگاه‌های صوتی بلوتوثی را تا 70 درصد افزایش داده و در عین حال، کیفیت صدا را بهبود بخشد. به نظر می‌رسد که این نوآوری جالب، انقلابی در صنعت طراحی و ساخت هدفون پدید خواهد آورد.

در این نوشتار، داستان شکل‌گیری و توسعه اورا گرافن را مرور خواهیم کرد، داستانی از یک کارآفرینی فناورانه موفق که به توسعه و تجاری‌سازی یک محصول کاملاً تجاری و مقرون‌به‌صرفه انجامیده است.

اورا گرافن در یک نگاه

با وجودی که نانوفناوری از پتانسیل‌های بالقوه‌ای برای توسعه کاربردهای مختلف در طیف وسیعی از صنایع و بخش‌های اقتصادی برخوردار است، اما بسیاری از مردم و حتی فعالان این حوزه، عادت به برخی صنایع خاص، به‌ویژه سلامت و پزشکی یا کشاورزی دارند. این باور، شاید به دلیل حجم گسترده فناوری‌ها و محصولات تجاری‌سازی شده در این حوزه‌ها، اعم از پلتفرم‌های دارورسانی، تجهیزات پزشکی، فناوری‌های بسته‌بندی مواد غذایی و ... پدید آمده است. با این حال، برخی از استارت‌آپ‌ها سعی در بر هم زدن این باور عمومی داشته و به نظر می‌رسد که کاملاً در این کار موفق بوده‌اند!

اورا گرافن، تلاش دارد تا صدا را با استفاده از فناوری‌های پیشرفته مبتنی بر مواد گرافنی، از محدودیت‌های فعلی خود رها کند. فناوری ابداعی این استارت‌آپ تازه تأسیس، مشابه با بسیاری از کشفیات بزرگ تاریخ، نقطه تلاقی حوزه‌های علمی مختلف (شیمی و صدا) است، دو حوزه‌ای که در ظاهر اصلاً به هم ارتباطی نداشته، اما نوآوری منحصربه‌فرد اورا گرافن با پیوند کارآمد بین آن‌ها، توانسته علم و هنر را در هم آمیخته و تجربه‌ای متفاوت از لذت و کیفیت صدا را به مخاطبین عرضه نماید.

ایده اولیه شکل‌گیری اورا گرافن، در آزمایشگاه‌های مهندسی دانشگاه مک گیل (McGill University) شکل گرفت. دکتر رابرت اریک گاسکل (Robert-Eric Gaskell) و برادرش دکتر پیتر گاسکل (Peter Gaskell) به‌عنوان بنیان‌گذاران اولیه این استارت‌آپ، تحقیقاتی پیرامون چگونگی تنظیم خواص اکسید گرافن برای ایجاد شرایط ایده‌آل و با کیفیت صدا آغاز نمودند. مشکلی که این دو برادر نوآور بر آن دست گذاشته بودند، بسیار پیچیده بود: «از یک طرف، صدای با کیفیت بالا، مستلزم یک ماده مبدل بی‌نهایت سخت است و از طرف دیگر، بهره‌وری در تولید با حجم زیاد، نیازمند یک ماده بسیار سبک است».

تا قبل از معرفی «GrepheneQ» از سوی اورا گرافن، چنین شرایطی تنها با استفاده از مواد عجیب و غریبی مانند بریلیوم و الماس و فرایند رسوب‌دهی شیمیایی از فاز بخار (CVD) امکان‌پذیر بود، موادی که ساخت آن‌ها هزاران دلار هزینه در پی داشت. تحقیقات برادران گاسکل به نتایج امیدوارکننده‌ای ختم شد. رابرت بلافاصله پس از تولید اولین نمونه مبدل صوتی مبتنی بر اکسید گرافن، ایده خود را به «TandemLaunch»، به‌عنوان یکی از مراکز رشد محلی و متخصص در ایجاد و توسعه شرکت‌های زایشی دانشگاهی عرضه کرد. مراحل بعدی به سرعت طی شد، به‌طوری که پس از تأسیس اورا گرافن در سال 2016 میلادی و تأمین مالی 600 هزار دلاری اولیه، تیم فنی این استارت‌آپ شروع به کار نمود. حالا نوبت به چالش اصلی رسیده بود، چالشی که تا پیش از آن، هیچ کسی بر  آن فائق نشده بود: «تولید انبوه غشاهای اکسید گرافن برای اسپیکرها».

گفتنی است که از زمان کشف نحوه استخراج گرافن از گرافیت در سال 2004 میلادی و توسط پروفسور آندره گیم (Andre Geim) و پروفسور کاستیا نووسلوف (Kostya Novoselov) در دانشگاه منچستر، این ماده توجه محققین مختلف را به خود جلب نموده است. با وجود پتانسیل‌های تجاری قابل توجه و خواص شگفت‌انگیز، اما یک واقعیت بی‌رحمانه هم در ارتباط با گرافن وجود دارد و آن دشواری در عملیاتی نمودن ایده‌ها و ارائه یک محصول تجاری مبتنی بر آن است. شاید نوآوری اصلی اورا گرافن را باید تمرکز بر همین چالش و رفع آن دانست!

اورا گرافن که ایده خود را کاملاً قابل تحقق می‌دانست، این بار بر قابلیت تولید آن متمرکز شد. این استارت‌آپ، از یک محیط کاملاً علمی در دانشگاه مک‌گیل سر برآورده بود و طبیعتاً باز هم برای رفع مشکلش به سراغ همین فضا رفت. اعضای اورا گرافن، در جستجوهای خود به دانشگاه نورث وسترن (Northwestern University) و به‌طور خاص پروفسور سانبین نگوین (SonBinh Nguyen) رسیدند. تیم تحقیقاتی این محقق فعال در حوزه نانو کامپوزیت‌های گرافنی، تمامی ویژگی‌های توسعه یک نوآوری جدید را در خود داشت: 1) رویکردی مشارکتی و تیم محور با بهره‌مندی از یک گروه چند رشته‌ای از محققین، 2) تخصص ویژه در حوزه گرافن با تمرکز بر تولید ورق‌های گرافنی در محیط‌های صنعتی و در مقیاس انبوه و در نهایت، 3) علاقه‌مندی برای ورود به چالش‌های علمی و فنی جدید. نتیجه تلاقی پروفسور نگوین و محققین اورا گرافن، تولید موفق «GrapheneQ» به‌عنوان ماده‌ای ایده‌آل برای تولید صدای باکیفیت و حرفه‌ای، آن هم در مقیاس انبوه برای مصرف‌کنندگان نهایی بود.

اورا گرافن را می‌توان نمونه‌ای موفق و اعجاب‌انگیز از همکاری فناورانه دانست که با شناسایی دقیق مشکل و تمرکز بر ابعاد تجاری مسئله، تولید انبوه یک محصول کارآمد برای رفع نیاز بازار را در دستور کار خود قرار داد. مشارکت فعال تیم‌های دانشگاهی (مک گیل، نورث وسترن و میشیگان) و اولویت قرار دادن تجاری‌سازی ایده و نتایج تحقیقاتی شکل گرفته در دانشگاه، از دیگر نکات قابل توجه این استارت‌آپ زایشی است.

فناوری‌ها و محصولات

همان‌طور که در بخش نخست اشاره شد، محصول اصلی اورا گرافن، نوعی نانو کامپوزیت مبتنی بر اکسید گرافن است که به‌طور خاص برای استفاده در مبدل‌های صوتی طراحی و بهینه‌سازی شده است. اگر بخواهیم مقایسه‌ای بین گرافن معمول و «GrapheneQ» به‌عنوان محصول تولیدی اورا گرافن داشته باشیم، باید چنین گفت که سختی و استحکام بالا و وزن بسیار پایین، از شباهت‌های این دو محسوب می‌شود. اما وجه تمایز اصلی «GrapheneQ»، سادگی در شکل دادن به آن است که در نقطه مقابل گرافن معمولی قرار دارد. علاوه بر این، تولید گرافن به شدت پرهزینه بوده، اما فرآیند ابداعی اورا گرافن برای تولید «GrapheneQ»، کاملاً مقرون‌به‌صرفه است.

از مزایای اصلی بلندگوهای گرافنی مبتنی بر فناوری اورا گرافن، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. حساسیت بالا: «GrapheneQ» قادر به تولید محرک‌های با صدای بلندتر (حساس‌تر) و در عین حال، انرژی مصرفی کمتر است.

2. پاسخ فرکانسی وسیع‌تر: غشاهای «GrapheneQ» بسیار سبک بوده و می‌توانند سریعاً جابه‌جا شوند.

3. اعوجاج صوتی پایین: بلنگوهای مبتنی بر «GrapheneQ»، به دلیل فرکانس‌های مافوق صوت، کیفیت صدای بالایی تولید می‌کنند.

4. انتشار بهتر گرما: «GrapheneQ» قادر است تا گرما را از سیم‌پیچ‌های داخلی بلندگو دور نموده و در نتیجه این اقدام، مدیریت قدرت‌های بالاتر هم ممکن خواهد بود.

5. بلندگوهای کوچک‌تر: «GrapheneQ» به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا بدون آسیب رساندن به کیفیت و میزان صدا، بلندگوهای کوچک‌تری تولید کنند.

 در مجموع، خروجی کلیدی اورا گرافن را می‌توان تولید نخستین هدفون گرافنی به‌عنوان نسل جدید هدفون‌های با صدای باکیفیت دانست. فناوری ابداعی این استارت‌آپ، می‌تواند انقلابی بزرگ در اسپیکرها و هدفون‌های فعلی پدید آورده و نمودی بارز از کاربرد نانوفناوری و به‌طور خاص گرافن، در تولید محصولات مصرفی محسوب می‌شود.

جذب سرمایه‌

اورا گرافن برای تأمین منابع مالی لازم برای توسعه ایده‌های خود، مسیرهای متنوعی را در پیش گرفته است. پس از پذیرش و حضور در برنامه شتاب‌دهی «TendemLaunch» در سال 2016، بودجه‌ای 600 هزار دلاری به این استارت‌آپ تخصیص یافت که نقشی کلیدی در رشد و توسعه اولیه ایده ایفا نمود. در ادامه، ایده و فناوری در پلتفرم‌های سرمایه‌گذاری جمعی معرفی شد. کمپین جذب سرمایه این شرکت در «Kickstarter» و «Indiegogo»، بودجه‌ای یک میلیون دلاری با حمایت بیش از 3000 نفر را در جولای 2017 برای این استارت‌آپ به ارمغان آورد. همین حمایت گسترده و استقبال عمومی از ایده اورا گرافن، تأییدی بر نیاز بازار و تطابق محصول معرفی شده با خواسته‌های مشتریان به حساب می‌آید.

آخرین جذب سرمایه اورا گرافن، در اکتبر 2019 انجام گرفت که طی آن، مبلغ یک میلیون دلار از سوی سه شرکت سرمایه‌گذاری خطرپذیر، به نام‌های «EcoFuel»، «BoxOne Ventures» و «Harbor Street Ventures»، برای ادامه فعالیت‌های تحقیق و توسعه‌ای به این استارت‌آپ اختصاص یافت. مجموعه این تلاش‌ها، تأمین مالی موفق اورا گرافن را به 2.6 میلیون دلار رسانیده که با توجه به عمر تقریباً پنج ساله شرکت، رقم امیدوارکننده‌ای به نظر می‌رسد.

حفاظت از نوآوری‌ها و محصولات

یکی از مهم‌ترین الزامات موفقیت در فضای کسب‌وکارهای امروز، حفاظت بهینه از نوآوری‌ها و محصولات فناورانه است. در حالی که روند جهانی شدن، فضای رقابتی را تشدید نموده، رواج بیش از پیش فناوری هم تا حدی قواعد پیشین کسب‌وکار و فرمول‌های موفقیت در آن را تغییر داده است. زمانی نه چندان دور، تکنیک‌هایی همچون تولید انبوه و برخورداری از منابع مالی چشمگیر، باعث می‌شد تا هزینه‌های تولید کاهش یافته و عملاً یک مزیت رقابتی منحصربه‌فرد در اختیار شرکت‌های بزرگ قرار گیرد. اما امروزه این دارایی‌های فیزیکی و منابع مالی نیست که موفقیت شرکت را تضمین می‌کند، بلکه دارایی نامشهود مبتنی بر نوآوری و تمایز است که شرکت‌ها را به پیش می‌راند. مثال‌های فراوانی از موفقیت استارت‌آپ‌های چند نفره وجود دارد که با یک ایده متفاوت و با تکیه بر ارائه ویژگی‌هایی متمایز با محصولات فعلی به مشتریان، ساختار بازار را بر هم زده و عملاً شرکت‌های بزرگ به‌عنوان رهبران بازار را به حاشیه رانده‌اند.

مجموعه این عوامل، موجب شده تا حفاظت از دارایی‌های فکری در صدر اولویت شرکت‌ها، اعم از بزرگ و کوچک، دانشگاه‌ها و استارت‌آپ‌ها قرار گیرد. اورا گرافن هم از این قاعده مستثنی نبوده و در راستای همین موضوع، ثبت اختراع را به‌عنوان استراتژی مالکیت فکری خود برگزیده است.

این استارت‌آپ، تاکنون موفق به اخذ سه گواهی از دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا با شماره‌های «US 7914844»، «US 8709213» و «US 10390162» شده و در کنار آن، مجموعه‌ای از درخواست‌های در حال ارزیابی هم در اختیار دارد. جالب‌تر این‌که این شرکت، به بازار آمریکای شمالی بسنده ننموده و پتنتی با شماره «JP 6628255» هم در ژاپن به ثبت رسانیده است. این موضوع، به معنای چشم‌انداز بین‌المللی شکل گرفته در ذهن بنیان‌گذاران و مدیران این کسب‌وکار نو پا است.