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有望入选“十三五”发展规划:石墨烯蓄势待起

导读: 目前,各有关部门已经逐步启动了新材料产业“十三五”发展规划的编制工作,石墨烯入选“十三五”重点产品已成大概率事件。

  目前,各有关部门已经逐步启动了新材料产业“十三五”发展规划的编制工作,石墨烯入选“十三五”重点产品已成大概率事件。

  对石墨烯材料的发展,政府部门作出了重点扶持的考虑。工信部节能与综合利用司司长高云虎曾表示,在编制新材料产业“十二五”发展规划时,石墨烯产业应用前景并不明朗,因此在规划文本及产品目录中,没有把石墨烯作为重点,“但随着石墨烯技术与应用的突破,工信部下一步将考虑统筹研究石墨烯材料”。

  在新材料产业“十二五”发展规划中,石墨烯作为前沿新材料中的纳米材料被提及,但并未列入重点产品目录。

  石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,它是目前人类已知强度最高、韧性最好、重量最轻、透光率最高、导电性最佳的材料。由于结构原因,石墨烯性能优越,如导电性极强、超高强度、较高的导热性能、超大比表面积等。作为一种技术含量极高的碳材料,石墨烯在半导体、光伏、锂电池、航天、军工、LED、触控屏等领域都将带来一次材料革命。由于售价高昂,石墨烯目前尚未产业化。业内人士认为,作为一种理想的替代型材料,石墨烯一旦实现产业化其规模至少在万亿以上。

  一、MIT技术人员研究出新型石墨烯量产方法或改变触摸屏产业

  石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,是世界上已知的最薄、最坚硬的纳米材料。因其电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

  石墨烯出现在实验室中是在2004年,发现石墨烯的两位英国曼彻斯特大学的科学家也因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。

  制备石墨烯的一般方法在高温炉中通入含碳气体,使得石墨烯沉淀在铜或镍等金属上,但要真正使用石墨烯,还需要将它从金属上转移到硅片或高分子薄膜等基底上,这个过程比获得石墨烯还要复杂,而且可能会破坏和污染石墨烯。

  MIT技术人员最近发布了一种新的转移方法,能够大幅提升转移过程的效率。他们的方法是制造一种金属面夹心板,使石墨烯沉淀在金属的两面而不像原来一样只在一面。将夹心板附着在一块玻璃上。剥离金属和石墨烯,石墨烯就直接留在了玻璃上,这样的玻璃可以用于电视或移动设备屏幕的制造。

  这种方法不仅局限使用玻璃,可以用在生产太阳能电池的柔性材料或直接在硅晶片上。

  现在实验已经证明该方法的有效性,下一步需要做的就是进一步提升优质石墨烯的产量。这一技术在未来可能会在触摸屏、太阳能电池等领域引起一系列影响深远的连锁反应。

  二、石墨烯在触摸屏领域全球研发概况

  目前,在这个领域研究的国家有英美韩中日等,已经产业化的公司有四家,分别是韩国三星、日本索尼、辉锐和二维碳素。美英CambriosTechnologies、3M;日本东丽、东芝、索尼、产综研及信越聚合物;韩国的三星等厂商在石墨烯方面研发迅速。

  1、欧美地区

  欧洲是石墨烯的诞生地,十分注重在这一领域提前布局。

  2013年1月,欧盟委员会将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一,该项目的研究范围十分广泛,其中石墨烯的制备是核心。欧盟委员计划十年提供10亿欧元资助,将石墨烯研究提升至战略高度。

  英国去年底宣布将追加投资2150万英镑资助石墨烯研究项目,推进石墨烯的商业化进程,并建立一个国家级研究机构——国家石墨烯研究所(NGI),这也使该机构有望成为世界领先的石墨烯开发和开采中心。

  美国辉锐科技是一家石墨烯技术发展公司,率先进军大面积石墨烯柔性触控屏市场,并获专业的科技行业投资基金IDG资本入股成为其股东之一。辉锐科技计划于未来3年投资共1.5亿美元发展石墨烯移动设备市场,能制造大面积的柔性触控屏,应用于手机﹑平板计算机及便携式电子显示屏等市场。

  除辉锐科技外,美国的3M、CVD等企业在石墨烯电子产品方面发展迅速。

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