最新詳細石墨烯科技路線圖發(fā)布
2015年01月21日 8:49
5910次瀏覽
來源:
新材料在線
分類: 新技術
石墨烯是一種由單層碳原子排列構成的二維晶體,自2004年被首次制備出來后引起了全球范圍內的研究熱潮。由于石墨烯具有優(yōu)異的力學性能、電學性能、熱學性能等,該材料有望在半導體、能源、環(huán)境、電子、軍工等領域帶來一次新的技術革命。歐盟、美國、新加坡、韓國等許多國家和地區(qū)已經進行了相關的研究與實施,對相關的產業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略性的部署。目前,石墨烯材料被認為正處于產業(yè)化突破的前夜,未來該新型材料將以何種方式影響人類的生活和社會的發(fā)展,已經引起了業(yè)界的廣泛期待。正是在這樣的背景下,歐盟于2013年1月選定石墨烯旗艦項目為首批旗艦項目之一。該項目預計運行10年,總投資達10億歐元,旨在把石墨烯及其相關層狀材料從實驗室?guī)氲缴鐣瑥亩鵀橹T多產業(yè)帶來一場新的革命,促進經濟增長。該項目包括了17個歐洲國家的76個學術與企業(yè)研究團隊,并被劃分了11個科技主題。
Andrea C. Ferrari是該文的第一作者,同時也是歐盟石墨烯旗艦項目的執(zhí)行委員會主席,負責統(tǒng)籌整個項目的管理與執(zhí)行。這篇文章共分為背景、基礎研究、健康環(huán)境、生產、電子器件、自旋電子、光電器件、傳感器、柔性器件、能源存儲與轉換、復合材料、生物醫(yī)學、結論與致謝等幾部分,總計引用了2334篇文獻。本文中,科學家們概述了石墨烯等相關材料從基礎研究到相關行業(yè)應用的關鍵性問題,重點突出了石墨烯從原材料到可能實現(xiàn)產業(yè)革命的所需研究路徑。目前,石墨烯的應用主要受到材料制備與生產的驅動,一旦材料的生產制備達到成熟,石墨烯將會實現(xiàn)廣泛的應用和影響。該文在最后強調,石墨烯的快速研究進展是基于其可以發(fā)展為各種新奇的應用,而不是去替換現(xiàn)有的材料。石墨烯只有當與現(xiàn)有工業(yè)材料具有充足的競爭力后,才能取代傳統(tǒng)材料。特別的,該路線圖也談到了中國在石墨烯領域的研究進展,引用和借鑒了大量中國科學家的研究工作。
同時,科學家強調這樣的一份路線圖并不一定是完全的,也會遺留下一些最近快速發(fā)展的領域進展??茖W家們計劃在未來的10年時間內,將會定期的更新該路線圖,以保持可以了解到石墨烯材料領域的最新科技進展。
就石墨烯烯相關問題,新材料在線采訪了國家納米中心的李昕明博士:
1、 石墨烯目前是否有大規(guī)模應用?目前已經有哪些方面的應用?
石墨烯正處于產業(yè)化突破的前夜,很有可能在未來幾年的時間內實現(xiàn)具體的規(guī)模應用。石墨烯未來將以何種方式影響人類的生活和社會的發(fā)展,已經引起了業(yè)界和學界的廣泛期待。
目前,石墨烯的具體應用還處于研發(fā)階段,這一方面受到石墨烯材料制備生產的影響,一方面也取決于其和現(xiàn)有材料在性能與成本的比較上。和國外稍顯區(qū)別的是,中國掌握石墨烯先進技術的機構還主要在科研單位,而企業(yè)在技術研發(fā)的領頭與導向作用并不突出。而在國外,像IBM、三星、空客、諾基亞、索尼等公司在很早階段就和科研單位緊密合作,有針對性地引導開發(fā)如復合材料、透明導電薄膜、柔性電極等產品。在這個角度上,國內企業(yè)和科研機構還需要能進一步加強合作,特別是企業(yè)能夠在石墨烯的前期研發(fā)過程中能更加主動和科研機構進行長期密切合作,才能更好地實現(xiàn)核心技術的產業(yè)化。
2、 石墨烯未來的發(fā)展趨勢?
短期內,石墨烯應用的限制還主要集中在材料制備合成上。石墨烯的產業(yè)化目前也主要限制于材料本身的發(fā)展。在特定的應用場合中需要特定質量的石墨烯,量產可控石墨烯仍是現(xiàn)階段所面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。近期內,石墨烯有望在復合材料、透明電極、柔性器件、觸摸屏等領域率先取得應用。而從長期來看,只有當高質量石墨烯可以低成本可控合成后,同時結合現(xiàn)有成熟的半導體技術,石墨烯有望在傳感探測器件、高頻電子器件以及生物等領域得到應用。
3、 未來石墨烯的爆發(fā)點是在哪里?
伴隨著新技術的出現(xiàn)與發(fā)展,石墨烯材料的爆發(fā)點應該還是與技術發(fā)展的潮流是同步的。比如,石墨烯在信息技術、能源環(huán)保、探測傳感、柔性器件等領域與現(xiàn)有技術進行很好的融合與發(fā)展,甚至會起到革新與引領的作用。特別的是,一種新型材料的出現(xiàn),與傳統(tǒng)材料與技術的復合與融合,往往比替換材料更容易得到應用和發(fā)展。
責任編輯:趙天寧
如需了解更多信息,請登錄中國有色網:www.ikesushi.com了解更多信息。
中國有色網聲明:本網所有內容的版權均屬于作者或頁面內聲明的版權人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網”的文章,均為中國有色網原創(chuàng)或者是合作機構授權同意發(fā)布的文章。
如需轉載,轉載方必須與中國有色網( 郵件:cnmn@cnmn.com.cn 或 電話:010-63971479)聯(lián)系,簽署授權協(xié)議,取得轉載授權;
凡本網注明“來源:“XXX(非中國有色網或非中國有色金屬報)”的文章,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不構成投資建議,僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作,所有后果讀者自負,中國有色網概不負任何責任。