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2016年01月07日 星期四
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“石墨烯”是产业转型升级的催化剂

    □肖琳子

    石墨烯研发及应用是我国少数位于世界前列的科技领域之一。在石墨烯巨大的产业前景以及其广阔应用市场背景下,湖南应积极抢占科技制高点、大力推进石墨烯商业化发展,让其成为推动现代产业转型升级催化剂。

      石墨烯的研发

    及应用正在催生现代产业革命

    一方面,石墨烯产业发展能够有效促进传统产业转型升级。利用石墨烯的导电性能适合研发高频电路,可开发生产超级计算机;利用石墨烯的光学性能制作的光子传感器,可用于检测光纤中携带的信息;利用石墨烯的透明特性,制造的电板具有更优良的透光性,可用于开发制造太阳能电池盒液晶显示屏;利用石墨烯的轻薄特性,可用于制造出超薄超轻型飞机材料、超坚韧的防弹衣;利用石墨烯的光电化学特性,可以取代基于金属的有机发光二极管和传统金属石墨电极。

    另一方面,石墨烯产业发展能够引领战略性新兴产业快速崛起。石墨烯的优异性能有望在现代电子信息科技领域引发一轮革命,具备颠覆当前所有电子设备的潜质,是新一代电子行业的“救命稻草”。同时,石墨烯的发现及其应用,正在催生生物医药、新材料和新能源等领域革命性的技术进步,这些领域的新发明、新成果如雨后春笋,如在锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触摸屏、透明电极等方面开始广泛应用石墨烯。

     发达国家正在抢占石墨烯研发

    及产业化的制高点

    自石墨烯问世以来,国际上各类研究和产业化发展持续升温,美国、欧盟、日本、韩国等国家都发布或资助了一系列相关研究计划和项目,大力促进本国石墨烯技术及其应用。

    美国国家自然科学基金会(NSF)和美国国防部高级研究计划署开展了多项石墨烯研究项目,重点布局石墨烯在超级电容器和下一代更小、更快的电子器件等前沿方向的应用;欧洲作为石墨烯的诞生地,先后开展了欧盟FP7、欧洲研究理事会、欧洲科学基金会的多项研究项目。早在2013年初,欧盟委员会将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,提供资助用于石墨烯材料研究;日本政府自2007年就开始对石墨烯技术开发项目的资助,富士通公司重点研发石墨烯晶体管领域;韩国政府积极支持本国科研机构和公司开展石墨烯技术研发及商业化应用研究,目前韩国三星的石墨烯专利数量领先于世界。

    我国石墨烯产业化发展

    已经具备世界领先水平

    2013年底,宁波墨西科技有限公司和重庆墨希科技有限公司先后建成年产300吨石墨烯生产线和年产100万平米的生产能力的石墨烯薄膜生产线,将石墨烯的制造成本从每克5000元降至每克3元。这标志着全球第一条和第二条真正实现规模化、低成本、高品质的石墨烯生产线在中国诞生。

    我国石墨烯研发和应用的新成果层出不穷。2015年初,浙大成功研发了一种新型、廉价、无毒的铁系氧化剂,实现了石墨烯制备过程快、成本低、无污染,适用于工业化大规模制备,对拓宽石墨烯应用具有重要意义。中科院重庆绿色智能技术研究院成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯显示屏,被应用于今年上市的一款名为“开拓者α”的手机,石墨烯触摸屏、电池和导热膜等新材料的应用,能够让手机充电速率提高40%,电池寿命延长50%,电池的能量密度增加10%。

    (作者单位:湖南省社会科学院经济研究所)

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