“石墨烯時代”倒計時開始 全球競爭即將白熱化
石墨烯是目前已知的世上最薄、強度最高、導(dǎo)電性最好且擁有強大靈活性的納米材料,人們對其在新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用充滿了想象。調(diào)查表明,鑒于石墨烯所蘊含的無限應(yīng)用潛力,蘋果、谷歌、三星等公司開始積累各種與石墨烯有關(guān)的專利,未來的競爭之戰(zhàn)已在實驗室打響。
近日,央視《對話》欄目邀請業(yè)內(nèi)相關(guān)人士,揭秘石墨烯的神奇之處,石墨烯對目前的產(chǎn)品有哪些顛覆性的改變?“石墨烯時代”究竟離我們還有多遠?
石墨烯到底是什么?
江南石墨烯研究院副院長瞿研解釋到,石墨烯是一種二維材料,確實擁有很多優(yōu)異的性能,但都是微觀尺度的。問題在于如何在三維世界中,將二維的材料組合成三維的材料。目前為止,石墨烯在很多領(lǐng)域的應(yīng)用只是添加劑,無法作為主材。目前純用石墨烯做汽車恐怕非常困難。
深圳市石墨烯協(xié)會會長馮冠平也分析了石墨烯產(chǎn)業(yè)的危害,他表示,石墨烯本身并不帶來污染物質(zhì),但要注意石墨烯粉體的制備方法,有些制備方法是會產(chǎn)生污染的。像氧化還原法制備石墨烯粉體材料過程中,會用到強酸、強堿。強酸、強堿也是其他工業(yè)的原料。所以要把產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計好,不要把強酸、強堿變成污染物到處排放。
石墨烯和未來產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)聯(lián)度到底有多高?
中國科學(xué)院院士劉忠范院士特別強調(diào)石墨烯的高導(dǎo)熱率。在此之前,金剛石的導(dǎo)熱性是最好的,其導(dǎo)熱率接近2000W/(m•K),石墨的導(dǎo)熱率是1000W/(m•K)多一點,而單層石墨烯的熱導(dǎo)率可達5300W/(m•K)。石墨烯做發(fā)熱材料、散熱材料,如散熱片、散熱薄膜會有很好的用途。
此外,石墨烯輕質(zhì)高強,強度特別高,可以用做防彈材料、警用產(chǎn)品。而是否能夠得到大面積推廣的關(guān)鍵在于能否將價格降下來。石墨烯可以做保暖內(nèi)衣,做散熱片、加熱器等產(chǎn)品,作為戰(zhàn)略新興材料,還代表了多種可能性。劉忠范院士建議投資方放眼長遠,要布局現(xiàn)在,更要布局未來。
瞿研副院長強調(diào)系統(tǒng)工程的重要性。他表示,新能源汽車充電跑1000公里,不是解決在負極做導(dǎo)電機的問題,也不是一個做鋰電池,讓車身更輕,也可以跑得更遠的問題。這正是做一個系統(tǒng)工程,從方方面面最后做出一個完美的產(chǎn)品。其實蘋果手機也是如此,仔細拿出來每一個技術(shù)似乎都不是顛覆性的。但把這些優(yōu)秀技術(shù),每一個都往前推進一點,然后做一個系統(tǒng)工程,最終做出一個革命性的產(chǎn)品。
推動顛覆性技術(shù)創(chuàng)新是當務(wù)之急
中科院院士、北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授劉忠范以納米技術(shù)為例,表示石墨烯也是納米。十幾年前大家都在討論“微電子我們已經(jīng)落伍了,我們趕不上了。那么納米電子、納米時代我們應(yīng)該抓住”。
如果我們不改變做法,也許幾十年之后石墨烯是一個大蛋糕,但是未必有你的事。從政府層面,到企業(yè)層面,再到個體的研究小組,要改變思維方式和做法,才能如愿實現(xiàn)新技術(shù)的落地,形成推動經(jīng)濟發(fā)展的新動能。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長李義春強調(diào),對有關(guān)石墨烯技術(shù)的研發(fā)是中國未來高技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭的戰(zhàn)略制高點。上世紀50年代、60年代中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和日本(水平)是差不多的,之后距離就越來越遠。如今,中國在信息產(chǎn)業(yè)方面相對落后,但又面臨新的機遇,即在新一輪的高技術(shù)競爭中能否在石墨烯產(chǎn)業(yè)掌握顛覆性技術(shù),帶動科技創(chuàng)新。
瞿研副院長談?wù)摿宋磥碇袊┊a(chǎn)業(yè)面臨的困難。中國一個很大的問題就是公司規(guī)模普遍偏小,這導(dǎo)致中國在研發(fā)石墨烯的過程中,缺乏很多前沿的、革命性的研究,或者說殺手锏式的應(yīng)用研究。華為已經(jīng)進入了半導(dǎo)體領(lǐng)域,目前來看,石墨烯是最有可能在碳這個領(lǐng)域里做半導(dǎo)體材料的,當然,產(chǎn)業(yè)化的路還很遠,需要大量投入。
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