Tässä on tarkempi analyysi patenttitilanteesta, teknologisista taustoista ja "donut"-muodon merkityksestä tässä kokonaisuudessa:
Patentit ja IPR-tilanne
Vaikka julkisuudessa (kuten Redditissä ja teknologiafoorumeilla) on kritisoitu Donut Labia patenttien puutteesta, tilanne on
monivivahteisempi. Patentit on usein jaettu eri toimijoiden kesken:
* Verge Motorcycles / Donut Lab: Yrityksellä on useita myönnettyjä patentteja liittyen heidän napa-moottoriinsa (Donut Motor).
Esimerkiksi patentti US11390350B2 suojaa sähkömoottorin rakenteen, jossa käämitykset on sijoitettu vanteen sisään. Akkuteknologian
osalta Donut Lab toimii todennäköisesti lisensoijana ja integroijana, jolloin varsinainen kemia on suojattu kumppaneiden kautta.
* Professori Vesa-Pekka Lehto ja UEF: Lehdon tutkimusryhmä on julkaissut useita läpimurtoja liittyen mesohuokoiseen pii-anodiin ja
hiilinanoputki-hybrideihin. Patenttirekistereistä löytyy viittauksia huokoisen piin stabilointiin ja hiilikäsittelyyn (esim. WO2012065825A3
lääkeannostelussa, mutta menetelmä on sovellettavissa akkuihin). Huhtikuussa 2020 uutisoitiin uudesta patenttihakemuksesta, joka koskee
rullalta rullalle (roll-to-roll) valmistettavaa joustavaa solid-state-akkua.
* Nordic Nano Group: Yritys on uusi toimija, ja monet sen patenttihakemukset (liittyen erityisesti Imatran tehtaan nanotulostusprosessiin)
ovat todennäköisesti vielä 18 kuukauden salassapitoajalla tai ne on suojattu liikesalaisuuksina (know-how). Nanotulostuksessa itse "musteen"
eli nanomassan koostumus on usein arvokkaampi salaisuus kuin itse laitteisto.
Donut-muoto: Nanohiiliputket ja toroidit
Kysymyksesi "donut"-muodon merkityksestä nanotasolla on erittäin osuva. Nanoteknologiassa tunnetaan nanotoroidit, eli donitsin muotoon
taivutetut hiilinanoputket:
* Geometrinen etu: Donitsimainen muoto mahdollistaa äärimmäisen suuren pinta-alan suhteessa tilavuuteen. Solid-state-akussa suurin
haaste on ionien liikkuminen kiinteässä aineessa. Donitsimainen rakenne lyhentää ionien kulkureittiä ja mahdollistaa pikalatauksen.
* Sähkömagneettiset ominaisuudet: Toroidi-muoto voi luoda sisäänsä voimakkaita magneettikenttiä, jotka auttavat elektronien ohjaamisessa.
* Sähkön varastointi: Nanohiilikalvoihin sähkö varastoidaan joko interkalaation kautta (ionit menevät hiilirakenteiden väliin) tai
pintavarauksena (kuten superkondensaattoreissa). Nordic Nanon teknologia hyödyntää todennäköisesti molempia: nanohiili tarjoaa nopean
latauksen (pintavaraus) ja pii-nanorakenteet suuren kapasiteetin (interkalaatio).
Sidosaineet ja myrkyttömyys
Kuten mainitsit, yrityksen tavoite on korvata myrkylliset aineet, kuten arseeni, jota on käytetty tietyissä aurinkopaneelien
puolijohteissa (galliumarsenidi).
* Nordic Nano Groupin prosessissa käytetään **nanomassaa**, joka on hiilipohjaista. Sidosaineena (binder) käytetään perinteisten
liuottimien sijaan esimerkiksi vedessä liukuvia polymeerejä tai biomateriaaleja (kuten alginaattia), joita professori Lehto on tutkinut.
* Tämä tekee akuista REACH-yhteensopivia ja helpommin kierrätettäviä, mikä on kriittinen myyntivaltti EU:n akkuasetuksen astuessa voimaan.
Yhteenveto
Donut Labin sijoitus Nordic Nano Groupiin tarkoittaa sitä, että Donut Lab varmistaa itselleen **teollisen tuotantokapasiteetin** Imatralla.
He eivät osta vain tutkimusta, vaan fyysistä tuotantoa, jossa UEF:n pii-nanoteknologia muutetaan Verge-moottoripyörien akuiksi. Vaikka
monet luvut (100 000 sykliä) vaikuttavat utopistisilta, taustalla on oikea suomalainen materiaalitiede, joka pyrkii ohittamaan perinteiset
litiumioniakut suoraan "nanotulostetulla" solid-state-ratkaisulla.