中國改革開放總設計師鄧小平曾說過“科學技術是第一生產力”，科技的突破往往會給人們的生活，乃至整個社會帶來極大的變化。石墨烯作(zuo)為近(jin)年來納米材(cai)料(liao)領域(yu)的(de)(de)(de)焦點，其獨一(yi)無二的(de)(de)(de)分子結構讓科學(xue)家看到了人類(lei)社會繼(ji)信息時代(dai)后的(de)(de)(de)又一(yi)次劃(hua)時代(dai)的(de)(de)(de)變(bian)革(ge)。

　　研究發(fa)現，石(shi)(shi)墨烯是一(yi)(yi)(yi)種由碳(tan)原子以sp2雜化軌(gui)道組成的(de) 六角型呈蜂巢晶格的(de)平面(mian)薄膜，只有一(yi)(yi)(yi)個碳(tan)原子厚度的(de)二維材(cai)料(liao)，它同時具備最薄和(he)最堅硬兩大優(you)勢，更集聲、光、電(dian)(dian)(dian)、熱、力、磁(ci)四種以上材(cai)料(liao)特性于(yu)一(yi)(yi)(yi)身，可謂 納(na)米(mi)材(cai)料(liao)中的(de)“多面(mian)手(shou)”，一(yi)(yi)(yi)旦石(shi)(shi)墨烯能夠(gou)大規模的(de)應用，將會掀(xian)起電(dian)(dian)(dian)動汽車電(dian)(dian)(dian)池、超強(qiang)防彈衣、電(dian)(dian)(dian)子彎曲屏等多個領域的(de)新(xin)變(bian)(bian)革，對人類社(she)會而言這將是一(yi)(yi)(yi)場翻天 覆地的(de)改變(bian)(bian)。

　　作為目前已(yi)知的(de)世(shi)上最(zui)(zui)薄(bo)、最(zui)(zui)堅硬、導電(dian)(dian)(dian)性(xing)最(zui)(zui)好(hao)(hao)而且擁有強大靈(ling)活性(xing)的(de)納(na)米材(cai)料(liao)，石墨(mo)烯成為制造靈(ling)活顯示(shi)屏、可(ke)穿戴設備以及其(qi)它(ta)(ta)下(xia)一代電(dian)(dian)(dian)子設備的(de)理想材(cai)料(liao)，未來在(zai)觸摸屏、傳感器、蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)等領域(yu)的(de)應用充滿(man)了想象。比(bi)如，通過它(ta)(ta)制造出可(ke)彎(wan)曲的(de)智(zhi)能手表、可(ke)折疊(die)成智(zhi)能手機的(de)平(ping)板電(dian)(dian)(dian)腦(nao)、15分鐘便充好(hao)(hao)電(dian)(dian)(dian)且續航能力達500公里的(de)電(dian)(dian)(dian)動車(che)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，等等。

　　中科院近期發布的一份報告指出，石墨烯(xi)的研究和產業化發展持續升(sheng)溫，從石墨烯(xi)專利領域分布來(lai)看，其應用技術研究布局熱點包括：石墨烯(xi)用作鋰(li)離子電(dian)池電(dian)極(ji)材料(liao)、太(tai)陽(yang)能電(dian)池電(dian)極(ji)材料(liao)、薄膜晶體(ti)(ti)管(guan)制(zhi)備、傳感器、半導體(ti)(ti)器件、復合材料(liao)制(zhi)備、透明顯(xian)示觸摸(mo)屏(ping)、透明電(dian)極(ji)等。主要集中在如下四個領域：

　　傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)領域。石墨(mo)烯(xi)因其獨(du)特的(de)二維結構在傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)中有(you)廣泛的(de)應用(yong)，具有(you)體(ti)積小(xiao)、表面積大、靈(ling)敏度高、響(xiang)應時間快(kuai)、電子傳(chuan)遞快(kuai)、易(yi)于(yu)固定蛋白(bai)質并保持其活性等特點(dian)，能(neng)提升傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)各項性能(neng)。主要用(yong)于(yu)氣(qi)體(ti)、生物小(xiao)分子、酶和(he)DNA電化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)制(zhi)(zhi)作。新加坡南洋理(li)工(gong)(gong)大學(xue)開發出(chu)(chu)了(le)敏感(gan)(gan)度是普通(tong)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)1000倍的(de)石墨(mo)烯(xi)光(guang)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi);美國倫斯勒(le)理(li)工(gong)(gong)學(xue)院研制(zhi)(zhi)出(chu)(chu)性能(neng)遠超(chao)現有(you)商用(yong)氣(qi)體(ti)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)廉(lian)價石墨(mo)烯(xi)海綿傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。

　　儲(chu)能和(he)新型顯(xian)示領(ling)(ling)域(yu)。石墨(mo)烯具有極(ji)好的電導性和(he)透(tou)光性，作(zuo)為(wei)(wei)透(tou)明(ming)導電電極(ji)材料，在(zai)觸摸屏、液晶顯(xian)示、儲(chu)能電池(chi)等方面有很好的應用。石墨(mo)烯被認為(wei)(wei)是觸摸屏制造中(zhong)最有潛力替代氧化(hua)(hua)銦錫的材料，三星、索(suo)尼、輝銳、3M、東(dong)麗、東(dong)芝等龍頭企(qi)業(ye)均在(zai)此領(ling)(ling)域(yu)作(zuo)了(le)重點研(yan)(yan)發(fa)布局。美國德州大學(xue)奧斯(si)汀分校(xiao)研(yan)(yan)究人員(yuan)利用KOH對石墨(mo)烯進行化(hua)(hua)學(xue)修飾重構形成多孔(kong)結構，得(de)到的超(chao)級電容的儲(chu)能密度接近(jin)鉛(qian)酸電池(chi)。密歇根理工大學(xue)科學(xue)家研(yan)(yan)發(fa)出一種獨特蜂巢狀結構的三維(wei)石墨(mo)烯電極(ji)，光電轉換效率達到7.8%，且價格低廉，有望(wang)取(qu)代鉑在(zai)太陽能電池(chi)中(zhong)的應用。東(dong)芝公(gong)司研(yan)(yan)發(fa)出石墨(mo)烯與銀納米(mi)線復合(he)透(tou)明(ming)電極(ji)，并實現了(le)大面積化(hua)(hua)。

　　半(ban)導(dao)體材(cai)(cai)料領域(yu)。石(shi)墨(mo)烯被認(ren)為是替(ti)代硅(gui)的理想材(cai)(cai)料，大(da)量有實(shi)力的企業均(jun)(jun)開(kai)展了石(shi)墨(mo)烯半(ban)導(dao)體器件的研(yan)發。韓國成均(jun)(jun)館大(da)學開(kai)發出了高穩(wen)定性(xing)n型石(shi)墨(mo)烯半(ban)導(dao)體，可以(yi)長時間暴露在(zai)空氣中使用。美國哥倫比亞大(da)學研(yan)發出石(shi)墨(mo)烯-硅(gui)光(guang)電混合芯(xin)片，在(zai)光(guang)互(hu)連和低功率光(guang)子集成電路(lu)領域(yu)具(ju)有廣(guang)泛的應(ying)用前景(jing)。IBM的研(yan)究(jiu)人員(yuan)開(kai)發出了石(shi)墨(mo)烯場效(xiao)應(ying)晶(jing)體管(guan)，其(qi)截止頻率可達(da)100GHz，頻率性(xing)能遠超相(xiang)同柵極長度(du)的最先進硅(gui)晶(jing)體管(guan)的截止頻率。

　　生(sheng)物醫學(xue)領(ling)域。石(shi)墨烯(xi)及其衍(yan)生(sheng)物在納(na)米藥物運(yun)輸系統、生(sheng)物檢(jian)測(ce)(ce)、生(sheng)物成(cheng)像(xiang)、腫(zhong)瘤(liu)治療等方面(mian)的應用(yong)廣闊。以(yi)石(shi)墨烯(xi)為基層的生(sheng)物裝置(zhi)或生(sheng)物傳感器可以(yi)用(yong)于細菌分析、DNA和(he)蛋白(bai)質(zhi)檢(jian)測(ce)(ce)。如(ru)美國賓夕法尼(ni)亞大學(xue)開發的石(shi)墨烯(xi)納(na)米孔設備(bei)可以(yi)快速完成(cheng)DNA測(ce)(ce)序。石(shi)墨烯(xi)量子(zi)點應用(yong)于生(sheng)物成(cheng)像(xiang)中，與熒光(guang)體相比具(ju)有熒光(guang)更穩定、不會出現光(guang)漂白(bai)和(he)不易光(guang)衰等特點。石(shi)墨烯(xi)在生(sheng)物醫學(xue)領(ling)域的應用(yong)研究雖處于起步階段，但卻是產業化前(qian)景最為廣闊的應用(yong)領(ling)域之一。

　　關于石墨(mo)烯(xi)浪潮的問題，烯(xi)碳新(xin)材技術(shu)發展(zhan)與規劃副(fu)總監李(li)紀(ji)軍博士介紹(shao)說(shuo)，石墨(mo)烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)目前(qian)(qian)處(chu)(chu)于技術(shu)概念期，還處(chu)(chu)在(zai)技術(shu)突破的前(qian)(qian)夜，一(yi)旦技術(shu)取得(de)突破，石墨(mo)烯(xi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)就(jiu)將取得(de)爆發式增長，如(ru)石墨(mo)烯(xi)應用在(zai)消費類電子(zi)產(chan)(chan)(chan)品的觸摸屏，鋰(li)離子(zi)電池(chi)和超級電容(rong)器上，這(zhe)些(xie)應用技術(shu)一(yi)旦取得(de)突破，將會對目前(qian)(qian)手機觸摸屏產(chan)(chan)(chan)業(ye)和汽車行(xing)業(ye)產(chan)(chan)(chan)生顛覆(fu)性改變。

　　對石墨烯而(er)言，突破性的改變必然(ran)發(fa)生于基礎(chu)研(yan)究(jiu)的突破，基礎(chu)研(yan)究(jiu)雖然(ran)離具(ju)體產(chan)品較為遙遠，但是這個世(shi)界(jie)高速發(fa)展，技術的加速度可以彌補時間錯位，關(guan)鍵基礎(chu)問題的研(yan)究(jiu)一旦突破，在(zai)資本和人力(li)的推動下，其他(ta)產(chan)業化(hua)相關(guan)問題會很快解決。

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