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80后科学家史浩飞:攻克技术难关 找到石墨烯“杀手锏”

导读: 2013年初,国内首片大面积石墨烯薄膜在中科院重庆研究院诞生;2015年3月,全球首批量产石墨烯手机在重庆发布……石墨烯从实验室走向市场,在重庆率先实现产业化。

OFweek显示网讯 2013年初,国内首片大面积石墨烯薄膜在中科院重庆研究院诞生;2015年3月,全球首批量产石墨烯手机在重庆发布……石墨烯从实验室走向市场,在重庆率先实现产业化。这当中,不得不提到一个关键人物——80后科学家史浩飞。

史浩飞,中科院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心主任,石墨烯材料研究的领军人物。从2011年作为科技人才被引进到中科院重庆绿色智能技术研究院起,他的工作和生活都只有一个关键词——石墨稀。

深耕实验室

制备出高水平石墨烯薄膜

1982年出生的史浩飞,本科就读于电子科技大学光电工程与光通信专业,大四加入中国共产党。在中科院光电技术研究所读完硕士和博士后,2009年,史浩飞到美国密歇根大学从事微纳加工与新型材料方向的研究。

2011年3月,中科院重庆绿色智能技术研究院成立。9月,院长袁家虎带队到美国招揽科技人才,重点对象就是史浩飞。同年10月,史浩飞来到中科院重庆绿色智能技术研究院,开始了石墨烯材料的研究。

石墨烯,一种由单层碳原子构成的片状结构碳材料,是目前已知的最薄、最坚硬、室温下导电性最好,并拥有优异光学和热学性能的纳米材料。英国科学家于2004年发现该材料,并获得2010年度诺贝尔物理学奖。

要让石墨烯实现应用,就要让它从微观走向宏观。制作大面积的石墨烯薄膜,是史浩飞团队的第一个实验目标。为了完成这个目标,他的工作和生活就成了实验室到宿舍“两点一线”,常常在实验室熬更守夜。功夫不负有心人,2013年初,他们成功制备出国内首片15英寸的单层石墨烯,这样的大尺寸,达到了国内最高水平。

“我们还在不停尝试,争取做最好的石墨烯材料。”史浩飞近日接受记者采访时介绍,他的团队最近在实验室常常忙到凌晨1点才收工,正在实验如何做出大块单晶石墨烯。

什么是最好的石墨烯材料?史浩飞说,所谓最好,就是朝理论上最佳的预期靠近。比如,石墨烯的载流子迁移率理论值可达20万,“过去实验结果只能做到几千,最近已经能做到2万了,这就是进步。”

促进产业化

创造国内外多项第一

史浩飞的另一个目标,就是如何把石墨烯更好地利用起来。

在长期攻关下,他们已经率先研制出国内面积最大的单层石墨烯薄膜,并制备出7英寸石墨烯柔性触摸屏,掌握了国际领先的石墨烯薄膜制备技术。

在重庆,石墨烯也从实验室走向了产业化。2013年,中科院重庆绿色智能技术研究院通过市场化运作,撬动资本,注册资本金达2.67亿元的重庆墨希科技有限公司成立。史浩飞也成为这家公司的首席科学家。紧接着,产业化成果也在这家公司不断开花结果:2013年12月,全球首条大面积单层石墨烯薄膜生产线建设并投产;2014年12月建成第二代石墨烯薄膜生产线,实现100万片/年的15英寸单层石墨烯薄膜产能,成为国际最大的石墨烯薄膜材料生产商;2015年3月,全球首批量产石墨烯智能手机在重庆发布,当年实现2万台销量……

攻克技术难关

欲先找到石墨烯“杀手锏”

近日,史浩飞又向记者透露了一个好消息:石墨烯黑白屏可弯曲智能终端开发关键技术已取得突破。

与此同时,史浩飞也感受到了来自国外同行技术组的压力。“欧盟、韩国在石墨烯领域也积累了很多关键技术。如果说我们前几年在修炼‘内功’,那么从现在开始就必须下山‘游历’。”史浩飞说,从今年起,他就频繁地去国外开展学术交流,比如欧洲、韩国等石墨烯研究和应用先进的国家和地区。

史浩飞发现,各国同行之间的主要竞争还是在基础研究领域,都在比赛谁更先找到石墨烯的“杀手锏”。他作了一个比喻,石墨烯在业界有一个称呼叫做“科技界的板蓝根”,也就是说,它能够与很多材料结合起来应用。然而科学家们更希望能创造一些石墨烯独有的应用领域,也就是其他材料做不到而石墨烯却能做到的事情。一旦找到,这又将掀起一场新的技术革命。

这,正是史浩飞的压力来源,也是他对石墨烯兴趣盎然的所在,更是他不断努力的方向。

责任编辑:Galy
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