石墨烯材料肩負的戰(zhàn)略使命

　　華為Mate 20X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(chǔ)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(yīng)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(dǎo)熱導(dǎo)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(xué)物理學(xué)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(shè)性結(jié)構(gòu)的認知。這一成果最終榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎。

　　石墨烯由于具有非常突出的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在微納加工、材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、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(xué)家預(yù)言，這種新材料將“徹底改變21世紀”。任正非也曾預(yù)言：“未來10到20年，石墨烯時代將顛覆硅時代。”

　　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(xué)家、企業(yè)家的預(yù)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(yīng)用于基礎(chǔ)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、航空航天、感光元件、復(fù)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(dǎo)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(yīng)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Mate 20X手機首次應(yīng)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(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)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(yīng)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(yù)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(dǎo)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(yīng)用的關(guān)鍵時期。在化學(xué)、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(yīng)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。（向東）

　　轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報
 

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