石墨烯的特性
石墨烯是由碳原子組成的六角型呈蜂巢晶格材料,只有一個(gè)碳原子厚度。是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V·s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-6Ω·cm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料,并擁有電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等卓越性能,成為高速晶體管、高靈敏傳感器、激光器、觸摸屏以及生物醫(yī)藥器材等多種器件的核心材料。
石墨烯的應(yīng)用
石墨烯在電子器件、光學(xué)器件、柔性電子、輕型功能部件、先進(jìn)電池等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景,并有望對(duì)電子信息等多個(gè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。從石墨烯的應(yīng)用前景來看,其可用于電子器件、光學(xué)器件、柔性電子、輕型功能部件、先進(jìn)電池等許多關(guān)鍵領(lǐng)域。采用石墨烯技術(shù)新產(chǎn)品的例子包括高速、柔性、牢固的電子消費(fèi)品,更輕、更節(jié)能的飛機(jī)。從更長遠(yuǎn)的角度來看,預(yù)計(jì)石墨烯將引起新的計(jì)算技術(shù)范式和人造視網(wǎng)膜這樣的革命性醫(yī)學(xué)應(yīng)用。據(jù)研究人員預(yù)計(jì),首個(gè)石墨烯觸摸屏設(shè)備將在3-5年內(nèi)上市。鑒于采用石墨烯制成的觸摸屏設(shè)備持久耐用,這將開啟柔性電子的新途徑,即可卷曲的電子紙是另一項(xiàng)應(yīng)用,預(yù)計(jì)可在2015年前研發(fā)出樣品。
石墨烯的發(fā)展
目前,中國已然成為全球石墨烯的出版物和專利的領(lǐng)先者,其碳納米管制造可能占到了全球的50%。雖然石墨烯的工藝和制造技術(shù)仍顯落后,但是中國正在迅速地追趕。目前中國的碳納米管出版物在全球處于領(lǐng)先地位,專利數(shù)量居全球第二名。到目前為止,2014年中國國內(nèi)的石墨烯和碳納米管市場(chǎng)將分別達(dá)到2240萬美元和4840萬美元,主要驅(qū)動(dòng)力來自鋰離子電池和新的應(yīng)用,如涂料和熱耗散材料等。
此外,中國在石墨烯薄膜和石墨烯微片這兩個(gè)方向上也在進(jìn)行積極探索。石墨烯觸摸屏的研發(fā)方面,常州公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已突破了石墨烯薄膜應(yīng)用于中小尺寸手機(jī)的觸摸工藝