鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年12月27日
石墨烯材料正處于從實驗室研究邁向工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化應用關(guān)鍵時期
未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的市場潛力和發(fā)展空間可謂超乎想象,歐盟、中國、美國、英國、韓國等紛紛將這一具有革命性意義的新材料研究提升到了戰(zhàn)略高度,并投入巨資加快石墨烯的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
華為Mate20X自今年10月份發(fā)布后,逐漸成為年度備受關(guān)注的旗艦機之一。該機不僅在基礎配置上采用7納米工藝的麒麟980處理器,而且還創(chuàng)造性地采用了石墨烯+液冷散熱系統(tǒng)(HUAWEISuperCool)組合的散熱系統(tǒng),使其急速冷卻性能更具優(yōu)勢。加之,這是石墨烯技術(shù)首次應用于智能手機,因此該機受到廣泛關(guān)注。
或許,僅僅通過一部手機,并不能完全看出石墨烯這種材料到底肩負著什么樣的戰(zhàn)略使命,或者說對科技的發(fā)展和時代的進步具有什么樣的重要意義。石墨烯是由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。它幾乎完全透明,僅吸收2.3%的光,但又非常致密,就連最小的氣體原子(氦原子)也難以穿透。在業(yè)內(nèi),石墨烯被稱為迄今為止在自然界中發(fā)現(xiàn)的惟一厚度最薄、硬度最高、導熱導電性能最好的新材料,另有“新材料之王”“黑金子”“神奇的材料藥水”等美譽。
關(guān)于石墨烯的“身世”,或許科研領(lǐng)域的很多人并不陌生。早在2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦·諾沃肖洛夫一起成功從石墨中分離出石墨烯,證實了石墨烯是可以單獨存在的,打破了人們對石墨烯“無法單獨穩(wěn)定存在”這種假設性結(jié)構(gòu)的認知。這一成果最終榮獲2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯由于具有非常突出的光學、電學、力學特性,在微納加工、材料學、生物醫(yī)學、能源和藥物傳遞等方面具有重要的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。曾有科學家預言,這種新材料將“徹底改變21世紀”。任正非也曾預言:“未來10到20年,石墨烯時代將顛覆硅時代?!?/p>
管中窺豹,可見一斑。無論是石墨烯材料耀眼的“身份”,還是科學家、企業(yè)家的預言,都折射出石墨烯材料對推動時代進步所具有的重大意義。
未來石墨烯產(chǎn)業(yè)的市場潛力和發(fā)展空間可謂超乎想象,歐盟、中國、美國、英國、韓國等紛紛將這一具有革命性意義的新材料研究提升到了戰(zhàn)略高度,并投入巨資加快石墨烯的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前,石墨烯已廣泛應用于基礎研究、傳感器、晶體管、柔性顯示屏、新能源電池、海水淡化、儲氫材料、特種航天、感光元件、復合材料、生物等諸多領(lǐng)域。
在我國,國家對石墨烯技術(shù)的發(fā)展高度重視,相繼出臺了中國制造強國戰(zhàn)略重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖、《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》等系列利好文件,對石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展予以指導和大力支持。
石墨烯技術(shù)此前也被很多專家視為中國在材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”的重要契機。實際上,2015年就曾被稱為“中國石墨烯產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)元年”。之后,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的研究和應用持續(xù)升溫,發(fā)展勢頭更是突飛猛進。
僅僅是在2018年,有關(guān)石墨烯材料的捷報和重磅消息就接連不斷。除了華為Mate20X手機首次應用石墨烯技術(shù)之外,還有多條新聞頻頻刷屏:1月3日,浙江大學高分子科學與工程學系高超團隊正式宣布,一種新型石墨烯-鋁電池誕生;3月31日,中國首條全自動量產(chǎn)石墨烯有機太陽能光電子器件生產(chǎn)線在山東菏澤啟動;6月27日,中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布新制訂的團體標準《含有石墨烯材料的產(chǎn)品命名指南》。
而在2018年11月份,一則關(guān)于石墨烯材料應用到護眼儀的消息再次刷屏。一種名為“范兒石墨烯恒溫護眼儀”的新型儀器采用石墨烯溫感熱敷,并通過遠紅外熱療、雙層氣壓按摩等活化眼部細胞,增強眼部供氧,從而起到呵護眼睛的作用。
有關(guān)專家預估,中國的石墨烯市場將占據(jù)全球石墨烯市場份額的一半以上,成為全球石墨烯行業(yè)發(fā)展最強有力的推動力量,在全球石墨烯市場上占據(jù)主導地位。
目前,中國在石墨烯科研方面已走在了世界前列,而且正處于從實驗室研究邁向工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化應用的關(guān)鍵時期。在化學、材料、物理、生物、環(huán)境、能源、通信等眾多領(lǐng)域均已取得一系列重要進展。有關(guān)石墨烯制備及相關(guān)應用開發(fā)企業(yè)的數(shù)量也正在快速增長中,涉及產(chǎn)業(yè)鏈的多個方面。