石墨烯(Graphene)又稱單層墨,是一種新型的二維納米材料,是目前發(fā)現(xiàn)的硬度最高、韌性最強的納米材料。因其特殊納米結構和優(yōu)異的物理化學性能,石墨烯在電子學、光學、磁學、生物醫(yī)學、催化、儲能和傳感器等領域應用前景廣闊,被公認為21世紀的“未來材料”和“革命性材料”。石墨烯相關專利開始呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(2010 年3
。ㄈ┌雽w材料領域。石墨烯被認為是替代硅的理想材料,大量有實力的企業(yè)均開展了石墨烯半導體器件的研發(fā)。韓國成均館大學開發(fā)出了高穩(wěn)定性n型石墨烯半導體,可以長時間暴露在空氣中使用。美國哥倫比亞大學研發(fā)出石墨烯-硅光電混合芯片,在光互連和低功率光子集成電路領域具有廣泛的應用前景。IBM 的研究人員開發(fā)出了石墨烯場效應晶體管,其截止頻率可達100GHz,頻率性能遠超相同柵極長度的最先進硅晶體管的截止頻率(40GHz)。
。ㄋ模┥镝t(yī)學領域。石墨烯及其衍生物在納米藥物運輸系統(tǒng)、生物檢測、生物成像、腫瘤治療等方面的應用廣闊。以石墨烯為基層的生物裝置或生物傳感器可以用于細菌分析、DNA 和蛋白質檢測。如美國賓夕法尼亞大學開發(fā)的石墨烯納米孔設備可以快速完成DNA 測序。石墨烯量子點應用于生物成像中,與熒光體相比具有熒光更穩(wěn)定、不會出現(xiàn)光漂白和不易光衰等特點。石墨烯在生物醫(yī)學領域的應用研究雖處于起步階段,但卻是產業(yè)化前景最為廣闊的應用領域之一。
各國石墨烯戰(zhàn)略? 各國政府紛紛亮出“商業(yè)化時間表”?v觀各國石墨烯技術研發(fā)布局,均以產業(yè)化為導向,大量研發(fā)項目都制定了嚴格的“商業(yè)化時間表”,充分考慮商業(yè)化前景,合理安排商業(yè)化應用時間進度。2013 年1 月,石墨烯入選歐盟兩項“未來和新興技術旗艦項目”之一(另一項為“人類大腦工程”),歐盟委員會計劃在未來十年投入10 億歐元開展石墨烯應用技術研發(fā)與產業(yè)化。世界主要國家開展石墨烯相關的研發(fā)項目與資助情況如下表所示。
作者:政乾方 來源:能源觀察網
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