
近年來,石墨烯熱度飆升,成為世界各國研究開發的對象。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料,一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在。直至2004年,英國物理學家成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,證實它可以單獨存在,2010年英國物理學家也因該偉大發現獲得了諾貝爾物理學獎。
被譽為“21世紀的神奇材料”、“萬能材料”,有業內人士如此評價石墨烯,“如果說20世紀是硅的世紀,那么,石墨烯則開創了21世紀的新材料紀元,將給世界帶來實質性的變化”。僅在集成電路行業,如果石墨烯能夠取代1/10的硅,就將帶來5000億元以上的市場容量。“萬能”的石墨烯也因此成為全球各國研發的新寵,中韓日美德齊上陣。
“萬能材料” 優良性能引重視
據了解,“萬能材料”石墨烯一種技術含量非常高、應用潛力非常廣泛的碳材料,因強度最高、韌性最好、重量最輕等眾多優良性能,自被發現以來受到極大關注。其獨特的電學性能、力學性能、熱性能、光學性能,可以廣泛應用于鋰離子電池、超級電容器、太陽能電池、觸摸屏、透明電極等領域,在半導體產業、光伏產業、鋰離子電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統領域和新興領域都將帶來革命性的技術進步。其潛在應用領域包括高速晶體管、透明電極、印刷電子、新型復合材料、超靈敏傳感器、新型催化劑、基因測序、儲能裝置等。在未來5到10年會有很大的發展,在相關領域引發革命性的突破,帶動價值數萬億美元的新興產業鏈。
自石墨烯被發現以來,研究人士一致努力開發這種材料的商業用途,如替代晶硅應用在芯片領域,制造鋰離子電池負極材料以及超級電容器,制造可彎曲觸摸屏等。隨著批量化生產和大尺寸難題逐步突破,石墨烯的產業化步伐正在加快,國內外相關機構的科研投入力度也在上升,市場關注度隨之升溫。
廣泛應用研發 全球多國齊上陣
2010年諾貝爾獎將石墨烯帶入人們視線,目前歐盟已投入10億歐元用于石墨烯的研究和產業化應用。2013年1月28日,歐盟委員會宣布將石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來新興旗艦技術項目”,并分別設立專項研發計劃,每項計劃將在未來10年內分別獲得10億歐元的經費。韓國和英國分別投入3.5億美元、5000萬英鎊進行商業化。石墨烯材料逐漸引起了我國社會各界的廣泛關注,各級政府也將石墨烯產業作為產業升級換代的突破口,紛紛成立石墨烯相關產業或聯盟。與此同時,工業和信息化部等部門在加緊研究“十三五”新材料規劃,出臺時間有望在2015年下半年,石墨烯入選該規劃已經基本落定。早在2012年,工信部發布《新材料產業“十二五”發展規劃》,規劃中的前沿新材料就包含石墨烯;科技部也明確表態將支持石墨烯的研究。

