当Shreya Dave还是麻省理工学院的一名博士生，研究一种用于海水淡化厂的新型过滤器时，她参观了西班牙一家正在工作的反渗透海水淡化厂。她很快就学到了重要的一课，现在她说，如果她一直呆在实验室里，很可能会错过这一课。
虽然她的大部分研究以及许多其他实验室的研究都集中于如何使滤液材料可以在投入使用时具有高流量的滤液材料，但她对植物的访问显示这种渗透性几乎没有曾经是操作问题的源泉。相反，诸如在去除清洁或替换期间处理过滤器的问题是导致延迟和增加的费用，因为某些过滤器如果意外地丢弃或误操作。
她说，研究人员试图解决的问题是错误的。戴夫现在是麻省理工学院(MIT)的研究机构成员，也是一家致力于新型过滤系统的初创公司的首席执行官。她能够重新调整自己的研究重点，并开发出一套潜在的更有用的应用程序。但是她和她的论文导师,麻省理工学院的材料科学与工程教授杰弗里•格罗斯曼认为他们经历的过程可能会为其他研究人员提供了很多教训的重要性进行详细的经济分析和与人进行深入对话使用的技术的研究重点。
Dave, Grossman, and their co-researchers Brent Keller PhD ’16 and Karen Golmer, innovator in residence at MIT’s Deshpande Center for Technological Innovation, have published an account of their experience in this process, using their work on membranes as a case study, in the journal焦耳．格罗斯曼说，那篇论文“不是关于我们的薄膜本身”，尽管他们确实讨论了薄膜发展的细节，但它是“我们弥合研究和如何将其商业化之间差距的故事”。格罗斯曼是环境系统的莫顿和克莱尔·古尔德和家庭教授。
戴夫和格罗斯曼通过使用特殊制备的石墨烯氧化物的薄片正在研究一种新的脱盐方法，它们显示它们显示通过与常规聚合物膜相比通过过滤器的流速提高。这听起来像是可能对这个昂贵的过程的效率和成本产生重大影响，这是世界上干旱地区的饮用水的关键来源。
但是在与海水淡化行业各地工作的人进行200采访后 - 作为国家科学基金会I-Corps补助金的一部分所需的进程 - 戴夫，凯勒和戈尔默发现现实并不那么简单．当考虑到植物操作的总成本时，新膜材料的估计成本将代表至少50％的膜增加到现有膜的增加。同时，使用新材料将仅导致产出的估计提高了15％ - 以前由格罗斯曼和博士生学生大卫科恩·塔努尤迪出版的发现。简而言之，从该申请的可能节省不足以证明一个高风险厌恶行业的重大变化。
令人惊讶的是，自2010年提出使用石墨烯作为脱盐过滤器的初步建议以来，该领域的研究呈爆炸式增长，截至2016年，有关该主题的研究论文增加了250%。其中的一些文件,包括麻省理工学院团队,探索石墨烯氧化物的使用,可以使(在实验室尺度)每平方米约15美元,而是很多人专注于纯石墨烯,产生的化学气相沉积(CVD)过程,目前将耗资约80000美元每平方米。由于目前的过滤器成本约为每平方米10美元，CVD石墨烯的研究在经济上似乎不切实际，不适合用于海水淡化的商业用途。戴夫和格罗斯曼发现，许多论文引用了他们发现的“可扩展性”，却没有包括对实际成本的详细分析。
所谓的技术经济分析以及广泛的访谈结合，导致了麻省理工学院团队到了一个整个应用领域。他们发现，用于化学和石油分离处理的不同工业规模工艺，实际上可以从使用它们的石墨烯氧化物过滤器比脱盐工业的使用中受益匪浅。
他们了解到，化学分离过程，例如蒸馏和蒸发，占美国总能源消耗的12%。但研究小组发现，使用过滤器代替传统工艺可以减少90%的能源消耗。由于他们的客户关系和经济评估，他们认为他们的氧化石墨烯过滤器可能会产生巨大的影响。他们现在成立了一家名为Via Separations的公司，戴夫是首席执行官，格罗斯曼是首席科学官，致力于将这种材料商业化，用于这些化学过程。Keller是公司的首席技术官，Golmer是公司的业务发展主管。该公司最近获得了麻省理工学院“引擎”(The Engine)的资助，该机构成立的目的是帮助将革命性技术从实验室带到市场。
戴夫说，从他们经历的漫长过程中，他们学到的一个关键教训是，要超越他们在实验室研究中所关注的特定拼图的重要性。“在工业界，他们不关心单个部件。他们着眼于整个系统，”她说。
格罗斯曼说，通过“走进战壕，你确实发现了他们的挑战所在”。“你从这种经历中学到了很多文献中没有的东西。你在报纸上找不到这些东西。”
例如，案例是对脱盐的膜材料的研究。然后戴夫对工厂的访问透露，如果在安装或更换过程中丢下，他们的脆弱性是他们的脆弱性。“没有人发表关于丢弃[过滤器]作为一个问题的论文，”戴夫说。
进行100次面试(I-Corps要求的数量)可能听起来是一个耗时的负担，但戴夫说，这实际上是非常容易做到的。她说，即使是她最后接受的200次采访，加起来也只有七周左右，这是她在博士和博士后研究中花了七年时间进行的研究的一部分。“这是我博士工作中非常有价值的一部分，”她说。
详细说明他们的经历，Grossman表示，不是促进他们的膜技术。“我们并没有发展”技术经济分析“的工具，或者与工业人士交谈的想法。我们所做的是我们分享了自己的故事，希望它对其他学术研究人员有一些价值。“
除了国家科学基金会，该项目还得到了Deshpande技术创新中心、麻省理工学院Abdul Latif Jameel世界水和食品安全实验室(J-WAFS)和the Engine的支持。这家名为Via separation的公司已经获得了SBIR的第一阶段拨款，计划在一年内将原型分离系统投入实际测试。
提交：快速原型设计
