石墨烯作為新材料 吸引全球關(guān)注研發(fā)

　　據(jù)中國化工報告大廳了解：石墨烯的發(fā)現(xiàn)雖然僅10年左右，卻引發(fā)了席卷全球的一波又一波的研究開發(fā)浪潮。石墨烯是一種由碳原子緊密堆積而成的二維晶體，具有神奇的電子傳輸、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和機(jī)械等特征。

　　2004年英國曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家安德烈海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，在實驗室成功地從石墨中剝離出了石墨烯，證明了石墨烯可以單獨(dú)存在，因此榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎，從而掀起了石墨烯制備、改性和應(yīng)用的全球研究熱潮。將石墨烯用于超級電容器、透明電極、鋰離子電池、傳感器、功能涂料和聚合物納米復(fù)合材料等方面的應(yīng)用前景，開辟了石墨烯材料的新時代。

　　自2004年被發(fā)現(xiàn)以來，石墨烯迅速成為全球各國政府、科研機(jī)構(gòu)和跨國企業(yè)競相投入巨資開發(fā)的新材料。歐盟委員會將石墨烯列為僅有的兩個“未來新興技術(shù)旗艦項目”之一，提供10億歐元用于資助石墨烯材料研究。在中國，《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中同樣明確提出要積極開發(fā)石墨烯材料。

　　新材料產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)之一，也是未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)，是我國成為世界制造業(yè)強(qiáng)國的重要基礎(chǔ)。石墨烯作為先進(jìn)碳材料，它是當(dāng)今發(fā)現(xiàn)的世界上最優(yōu)質(zhì)的材料。它有以下特點(diǎn)：最薄，0.35nm，被稱為現(xiàn)今世界最薄的材料;比表面積最大，2620m2/g;最硬，剛度優(yōu)于金剛石，是人類已知強(qiáng)度最高的物質(zhì)，比鋼鐵硬100倍;最抗拉，可彈性拉伸20%;熱導(dǎo)率最高，5300W/m.k;最高遷移率200，000cm2 /v.s@300k; 高透光性，透光率為97.7%/單層;高載流能力：電流密度比銅高6個數(shù)量級;最奇特的是，石墨烯是二維量子材料，線性能帶色散關(guān)系，載流子有效質(zhì)量為零，能在溫室下觀察到量子霍爾效應(yīng);還具有室溫彈道輸運(yùn)特性?！　I(yè)內(nèi)人士分析稱，石墨烯作為迄今為止世界上已知材料中最薄、強(qiáng)度最大的材料，以其極好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和透光性而具備極其廣闊的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用空間和經(jīng)濟(jì)社會價值。據(jù)保守估計，未來5至10年，全球石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模會超過1000億美元。

　　石墨烯具有無限廣闊的應(yīng)用前景，雖然現(xiàn)在還是潛在階段，普遍應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化還沒有打開局面，但是從科學(xué)預(yù)測的角度來看，已經(jīng)成為不可忽視的重點(diǎn)領(lǐng)域。比如，它可替代和解決傳統(tǒng)鋰電池充電速度慢、蓄電能力差、壽命短、污染等弊端，可解決電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵難題，使新能源電動汽車蓬勃發(fā)展。再比如可以替代硅，制造未來新一代超級計算機(jī);替代ITO透明導(dǎo)電薄膜，應(yīng)用于觸摸屏、柔性顯示、太陽能電池等電子工業(yè)領(lǐng)域;還可應(yīng)用于海水淡化、可降解塑料、散熱膜、防腐涂層、生物材料、復(fù)合材料、平板電腦、手表日歷、移動電話、光電探測器、石墨烯紙、石墨烯布以及航天軍工、超輕防彈衣、超薄超輕飛機(jī)、超薄折疊手機(jī)、甚至有想象力的天空電梯等。石墨烯創(chuàng)造的需求，極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。從全球發(fā)展趨勢來看，誰都不愿意喪失石墨烯發(fā)展帶來的重大機(jī)遇。

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