石墨烯作為當代新材料之王，有科學(xué)家預(yù)言它將在現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展中掀起一場深刻的產(chǎn)業(yè)革命。2015年，國內(nèi)外陸續(xù)掀起石墨烯研究與開發(fā)熱潮，并取得眾多科技成果，整個行業(yè)欣欣向榮，我國也十分重視這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

                                “新材料之王”石墨烯
   “新材料之王”   價值高應(yīng)用范圍廣

    2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨材料中剝離出來由碳原子組成只有一層原子厚度的二維晶體-石墨烯。由于只有一層原子厚度，石墨烯成為目前最薄的材料，同時它還是最強韌的材料。據(jù)知，石墨烯的斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。

    石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。

    石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的氣體原子氦原子也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。

                               石墨烯觸摸屏柔韌性強
    作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯可廣泛應(yīng)用于電子信息技術(shù)、航天技術(shù)、生物醫(yī)藥、生活日用等８０多個領(lǐng)域。因此，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”。有科學(xué)家預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。它極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

    科技成果豐富  國內(nèi)外掀起熱潮

    被冠以“新材料之王”美譽的石墨烯，在世界各國掀起了持續(xù)的研究與開發(fā)熱潮。由于石墨烯雖廣泛存在于自然界，卻難以剝離出單層結(jié)構(gòu)。因此科學(xué)界不斷在尋找獲取石墨烯的方法。

     近日，牛津大學(xué)科學(xué)家研制出石墨烯快速生產(chǎn)技術(shù)。牛津大學(xué)的材料科學(xué)家開發(fā)出一種快速量產(chǎn)石墨烯的新技術(shù)，該技術(shù)在短短15分鐘內(nèi)即能生產(chǎn)出2-3毫米大小的石墨烯，而使用目前的化學(xué)氣相沉積法則需要長達19小時。

    萊斯大學(xué)的研究人員也在不久前宣布，他們已經(jīng)開發(fā)出一種利用計算機控制的激光工藝來生產(chǎn)石墨烯的方法，所得的產(chǎn)品被稱為激光誘導(dǎo)石墨烯。據(jù)知這種激光誘導(dǎo)石墨烯有望取代鋰電池。

                              石墨烯“免費嘗鮮”的活動

    國外研究火熱，國內(nèi)絲毫不懈怠，為了更好打開石墨烯市場，甚至還推出石墨烯“免費嘗鮮”的活動。12月21日，記者從西太湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會獲悉，常州墨之萃科技有限公司拿出1噸的石墨烯粉體產(chǎn)品，進行免費贈送，供有需要的石墨烯企業(yè)進行試用。

    有的企業(yè)甚至走向國際，對外推廣。12月15日至20日，在美國夏威夷召開的環(huán)太平洋區(qū)域國際化學(xué)大會上，北京碳世紀科技有限公司作為唯一一家中國企業(yè)參與了會議。公司代表在會上介紹，該公司已經(jīng)成為石墨烯噸級量產(chǎn)企業(yè)。石墨烯的發(fā)現(xiàn)者、諾貝爾獎獲得者安德烈·海姆更是表示，石墨烯的噸級量產(chǎn)是個“振奮人心”的進步。

                                   石墨烯電池

    目前，國內(nèi)除了加緊做石墨烯推廣活動外，其應(yīng)用領(lǐng)域科研成就不凡。據(jù)報道，中科院上海硅酸鹽所已研制出一種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯。該材料具有極佳的電化學(xué)儲能特性，可用作電動車的“超強電池”。這種“超強電視”，充電只需7秒鐘，續(xù)航可達35公里。相關(guān)研究成果已于12月18日發(fā)表在世界頂級期刊《科學(xué)》上。     

    政策規(guī)劃不斷  積極推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
      
    競爭如此激烈的大環(huán)境下，我國頒布眾多促進石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃。在11月20日，發(fā)改委、工信部、科技部三部門印發(fā)《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》。意見提出，到2018年，形成若干家具有核心競爭力的石墨烯企業(yè)，建成以石墨烯為特色的新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地。

    今年5月份提出的《中國制造2025》，大力推動重點領(lǐng)域突破發(fā)展，高度關(guān)注顛覆性新材料對傳統(tǒng)材料的影響。做好超導(dǎo)材料、納米材料、石墨烯、生物基材料等戰(zhàn)略前沿材料提前布局和研制。石墨烯被直接列入重點布局行列。

    國內(nèi)為引導(dǎo)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，帶動材料產(chǎn)業(yè)升級換代，早在2012年，工信部發(fā)布的《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，首次提出支持石墨烯新材料發(fā)展。此后，我國政府各部門又出臺了多項與石墨烯發(fā)展相關(guān)的法規(guī)與政策。

    2014年9月，我國科技部863計劃納米材料專項提出將石墨烯研發(fā)作為一個重點支持的內(nèi)容，石墨烯研發(fā)正式進入到國家支持層面。2015年11月，發(fā)改委、工信部和科技部三部門聯(lián)合發(fā)布《發(fā)關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的若干意見》，明確提出將石墨烯打造為先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。國家層面正在積極主推石墨烯產(chǎn)業(yè)，可以說中國是石墨資源大國，同時也是石墨烯研究和應(yīng)用開發(fā)最活躍的國家之一。

    在這個科技發(fā)展迅速的時代，我們還不能預(yù)知這塊“黑金”材料會帶來多大產(chǎn)業(yè)變革。雖然當前石墨烯本身市場規(guī)模很小，主要集中在科研領(lǐng)域，但我們相信在科學(xué)家不斷努力研究和國家政策支持扶持下，石墨烯科研成果運用到相關(guān)領(lǐng)域會越來越廣泛，其未來市場前景和發(fā)展空間十分巨大。