石墨烯,這個(gè)在人們眼中比較生僻的名詞最近因?yàn)橐粭l新聞“走紅”。新聞報(bào)道稱,鑒于石墨烯所蘊(yùn)含的無限應(yīng)用潛力,三星、蘋果和谷歌公司開始積累各種與石墨烯有關(guān)的專利,未來的競(jìng)爭之戰(zhàn)已在實(shí)驗(yàn)室打響。
三大巨頭公司的未雨綢繆不無道理。作為目前已知的世上最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電性最好而且擁有強(qiáng)大靈活性的納米材料,石墨烯成為制造靈活顯示屏、可穿戴設(shè)備以及其它下一代電子設(shè)備的理想材料,未來在觸摸屏、傳感器、蓄電池等領(lǐng)域的應(yīng)用充滿了想象。比如,通過它制造出可彎曲的智能手表、可折疊成智能手機(jī)的平板電腦、15分鐘便充好電且續(xù)航能力達(dá)500公里的電動(dòng)車蓄電池,等等。
“一場(chǎng)材料領(lǐng)域的‘革命’正在發(fā)生?!弊蛱焐衔?,石墨烯的發(fā)現(xiàn)者和諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Andre Geim教授在深圳向記者表示,預(yù)計(jì)三五年之內(nèi),石墨烯會(huì)有一個(gè)驚奇的應(yīng)用。
“石墨烯時(shí)代”離我們還有多遠(yuǎn)?石墨烯對(duì)目前的產(chǎn)品有哪些顛覆性的改變?石墨烯與深圳的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度如何?深圳對(duì)它的研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀如何?在“2014石墨烯高峰論壇”上,記者就此進(jìn)行了采訪。
應(yīng)用空間無限大
三星蘋果谷歌已著手“儲(chǔ)備”專利
Andre Geim教授在論壇上介紹,石墨烯是最薄、比表面積最大、最強(qiáng)、最硬、熱導(dǎo)率最高、室溫下平均自由程最長、載流子遷移率最高的二維納米材料,具有獨(dú)特的隧道效應(yīng)、光學(xué)性質(zhì)、滲透性質(zhì)等特性。石墨烯材料可以廣泛應(yīng)用于鋰離子電池、超級(jí)電容器、太陽能電池、生物質(zhì)材料、傳感器、超高頻電子及光電子設(shè)備、藥物載體,同時(shí)可以用作觸摸屏、保護(hù)膜、選擇性過濾滲透膜等。
彭博社日前發(fā)表報(bào)道稱,石墨烯因?yàn)槠浔旧淼奶刭|(zhì),很可能成為未來的神奇材料,并在硬件設(shè)計(jì)和制造業(yè)中引起新一輪革命。由于它可以讓設(shè)備變得更薄更柔軟,彭博社認(rèn)為它可能成為蘋果和三星的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。目前蘋果、三星和谷歌貌似已經(jīng)在競(jìng)爭收購,欲將這種材料用于移動(dòng)和可穿戴設(shè)備中的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)都收入囊中。據(jù)預(yù)測(cè),到2016年全球移動(dòng)設(shè)備銷量將高達(dá)8470億美元,未來五年可穿戴設(shè)備的銷量將高達(dá)190億美元。掌握了石墨烯的開發(fā)技術(shù)就成為公司未來在電子設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展的關(guān)鍵。
對(duì)未來電動(dòng)汽車的運(yùn)用或產(chǎn)生革命性影響
清華大學(xué)深圳研究生院近年來在石墨烯的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展探索方面做出了較大突破。該院院長康飛宇教授向記者介紹,他的研究團(tuán)隊(duì)主攻石墨烯在鎳鋅電池體系的應(yīng)用,主要瞄準(zhǔn)動(dòng)力電池和新能源儲(chǔ)能電池兩個(gè)方面。目前實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得很好的結(jié)果,正準(zhǔn)備申請(qǐng)美國、中國的專利技術(shù)。
“我們要研究一種‘綠色電池’,用來取代現(xiàn)在的鉛酸蓄電池?!笨碉w宇說,傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池具有污染、壽命短等缺點(diǎn),新型鎳鋅電池的特點(diǎn)是便宜、耐用、安全、容量高,而且充電時(shí)間可以大大縮短,這對(duì)未來電動(dòng)汽車的普及將是革命性的影響,因?yàn)?5分鐘完成充電、續(xù)航500公里不是不可能的事,完全可以解決目前電動(dòng)車推廣中遇到的電池這一核心難題。
產(chǎn)業(yè)化還在路上
歐盟投資10億歐元啟動(dòng)石墨烯旗艦項(xiàng)目
出席論壇的瑞典查爾姆斯理工大學(xué)教授 Jari Kinaret是歐盟石墨烯旗艦項(xiàng)目總協(xié)調(diào)人。他介紹說,2013年,歐委會(huì)通過決定,投資10億歐元、期限10年,啟動(dòng)了歐盟未來新興技術(shù)(FET)石墨烯旗艦項(xiàng)目,旨在把石墨烯和相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)肷鐣?huì),為歐洲諸多產(chǎn)業(yè)帶來一場(chǎng)革命,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長,創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。石墨烯旗艦項(xiàng)目由瑞典查爾姆斯理工大學(xué)牽頭、歐盟15個(gè)成員國的100多個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)組成,其中包括4名諾貝爾獎(jiǎng)得主。
兩三年內(nèi)價(jià)格將從“黃金價(jià)”降到“白菜價(jià)”
對(duì)于石墨烯的產(chǎn)業(yè)化,康飛宇教授認(rèn)為“還在路上”。近期來講,要重點(diǎn)解決低成本和規(guī)?;a(chǎn)這兩大問題。