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一场关于石墨烯的革命打通技术瓶颈是关键

发布时间:2019-08-15 18:38:35

  石墨烯令人眼花缭乱的优点让人期待一场技术革命,但科学家在花费10亿欧元的同时,必须要打通一些瓶颈。

  欧盟委员会于今年1月批准了石墨烯旗舰项目。此前,石墨烯研究已经是世界上规模的材料科研项目,总计有数百名来自欧洲17个国家的科学家参与。在旗舰项目于11月25日提交进一步的项目提案后,石墨烯研究必将进一步扩大。

  石墨烯是人类制造出的薄物质:一薄片碳原子以六边蜂窝型呈现,坚硬如金刚石,其强度是铁的数百倍。但与此同时却具有极高的柔韧度,甚至具备可伸缩性。以石墨烯为媒介在室内环境下传输电流,其速度超过任何已知的材料。此外,它还能将任意波长的光转换成稳定的光流。自从石墨烯于10年前次被分离出来后,研究者针对它潜在的用途提出了多种设想 从更快的到更灵活的触摸屏,再到高效率的太阳能电池和海水淡化膜。

  但是,要想充分掌握石墨烯的属性并将其应用于实际用途中,研究者还面临着巨大挑战。大型号石墨烯的制造工艺非常复杂且十分昂贵,经常使得碳原子破裂或撕裂,无法与实验室中完美比例的石墨烯相媲美。即便质量过关,目前既没有先进的工业手段将石墨烯制造得如此之薄,也没有技术将它与其他物质结合从而生产出有用的产品。除此之外,它还有一个的弱点:虽然石墨烯中的电子流动性极强,但它的其他属性决定了石墨烯根本不适合开关切换活动,而这是数字的核心要求。

  因此,业界提出针对石墨烯开展技术革新。该观点于2011年首次提出,旨在促成一项由多国共同推动的 石墨烯旗舰技术 项目。该项目时长10年,总投入为10亿欧元(约合1 .5亿美元),欧洲各国共同努力将石墨烯从实验室引领到工业领域。除此外,为了弥补石墨烯的缺陷,旗舰项目还将研究超过12种原子超薄材料,与石墨烯搭配使用。

  英国剑桥大学石墨烯中心负责人兼旗舰项目执行委员会主席Andrea Ferrari说: 新注入的资金和能量刺激了整个石墨烯研究界。之前从未有过如此大规模的研究活动。

  人多误事?

  但有一些人质疑该项目是不是过于庞大,这种跨学术界和产业的合作不可避免地受到官僚主义的束缚,它是否是推动技术革新的有效方法?

  纽约州约克敦海茨市美国国际商用机器(IBM)公司托马斯 沃森研究中心的石墨烯及纳米技术专家Phaedon Avouris说: 这种方法并不能真正推动产品革新。 此外,一些参与项目的研究者担忧:在未来几年中,政治力量会压过本应处于先位置的科研活动,控制本就分散的资金来源。

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