北京時(shí)間01月02日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，手機觸摸屏可以做到平板電腦那么大，不用時(shí)將它對折起來(lái)放在褲兜里———隨著(zhù)石墨烯新材料的出現，這樣的手機即將出現在生活中。
重慶墨?？萍加邢薰臼紫茖W(xué)家史浩飛博士介紹，石墨烯是目前世界上最薄，卻也是最堅硬的納米材料，其導電性也是已知材料中最好的。與現有手機觸摸屏中普遍采用的ITO材料相比，石墨烯薄膜的優(yōu)勢在于其透光性更好，屏幕顯示的清晰度更高，觸摸定位也更加靈敏。它比現有的屏幕省電，節電10%以上。
資料顯示，石墨烯具有優(yōu)良的物理特性：一、迄今為止世界上強度最大的材料，用它制成厚度相當于普通食品塑料包裝袋的薄膜（約100納米），能承受大約2噸重的壓力，可用于制造超輕防彈衣、超薄超輕型飛機等。二、導電性最好的材料，將全面取代硅材料在觸摸屏、顯示器、芯片等。三、具有高速充放電性能，可將充電時(shí)間從過(guò)去數小時(shí)縮短到不到1分鐘，有望全面取代目前的手機、電腦的電池，甚至純電動(dòng)汽車(chē)電池，帶動(dòng)一場(chǎng)儲存動(dòng)力的革命。目前，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)正處在布局量產(chǎn)階段。
據悉，石墨烯量產(chǎn)并非難事，而如何應用才是這個(gè)產(chǎn)業(yè)真正面臨的難題。
“就石墨烯而言，近年來(lái)國內進(jìn)展還是比較快，包括成立石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，這對國內石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度比較大。但石墨烯的應用還面臨很多難題，今后很長(cháng)時(shí)間內還會(huì )處在探索階段?！鼻迦A大學(xué)退休教授沈萬(wàn)慈表示。與此同時(shí)，浙江大學(xué)高分子系教授高超稱(chēng)，規?；a(chǎn)線(xiàn)的相繼投產(chǎn)說(shuō)明，量產(chǎn)基本上沒(méi)有問(wèn)題了，也不是瓶頸問(wèn)題，關(guān)鍵是后面的應用。
在國內石墨烯行業(yè)，沈萬(wàn)慈和高超兩位教授頗具影響力。前者是業(yè)內公認的碳材料專(zhuān)家、同時(shí)還是中國非金屬礦工業(yè)石墨協(xié)會(huì )專(zhuān)家委員會(huì )主任委員。高超的研究成果“碳海綿”，打破最輕固態(tài)材料的世界紀錄。今年年初，“碳海綿”一經(jīng)面世，A股市場(chǎng)的石墨烯股概念猶如獲得興奮劑，紛紛上漲。
目前，石墨烯從制備工藝大概分兩種，一種是化學(xué)氣相沉積（CVD）法、一種是剝離法。通常所說(shuō)的石墨烯，為單層石墨烯片，是指用CVD法制做出結構比較完整的石墨烯片，而通過(guò)剝離方法做出的石墨烯，有單層，但更多的是多層。所以，剝離法生產(chǎn)的石墨烯，又稱(chēng)“微片石墨烯”、“小片石墨烯”。
在兩位專(zhuān)家眼里，石墨烯量產(chǎn)并非難事。據介紹，在2004年英國科學(xué)家發(fā)現石墨烯之前，油印紙膜可以視為“簡(jiǎn)易版”的石墨烯，沿著(zhù)油印紙膜查找出一條空隙，然后加入高分子硫酸，加熱硫酸會(huì )氣化，硫酸體積變大就會(huì )脹開(kāi)，脹開(kāi)后的微片，也可以視為多層石墨烯。
“現在國內的剝離方法，實(shí)際上就是分離得更加厲害。目前，天然石墨不貴，物理分離、粉碎又不缺設備，或者根據市場(chǎng)上現有設備稍微改裝就可用?！痹谏蛉f(wàn)慈看來(lái)，微片石墨烯制作工藝是一件很簡(jiǎn)單的事情。
石墨烯前景很廣，它可以做用于納米級的集成電路、高強材料等。讓石墨烯能夠發(fā)揮強度作用，就需要有一定的尺度。所以，大片石墨烯，是石墨烯行業(yè)未來(lái)的方向，也是石墨烯行業(yè)的難點(diǎn)。
沈萬(wàn)慈表示，用剝離方法做成的石墨烯，是很小的微片，要把它拼成大片，在實(shí)驗室里可以自己組裝，但這個(gè)難度比較大。就像把很多小布片拼成大床單，難度很大。目前，用剝離法做出來(lái)的石墨烯用途很小，除非是把微片拼成大塊，而且還要不留痕跡，但每一片微片石墨烯在結構上都不一樣，如何找到接頭的地方，又如何抹平連接處，這個(gè)就比較有難度了。
如果說(shuō)，大片單層石墨烯是行業(yè)亟待解決的難題，那么突破這個(gè)難點(diǎn)后，還需面臨市場(chǎng)檢驗。
“石墨烯可以代替硅，也可以應用于觸摸屏、汽車(chē)電池，但這只是理論可以，實(shí)際上還要做大量的工作?！睂τ谑┑膽?，高超不太樂(lè )觀(guān)地指出，即使石墨烯材料生產(chǎn)出了性能優(yōu)異的產(chǎn)品，但至少還有風(fēng)險，哪怕5%的風(fēng)險，都會(huì )影響下游的需求。
今年年初，高超教授進(jìn)行了石墨烯材料的應用探索，即基于石墨烯和碳納米管兩種納米材料研制出“碳海綿”，該產(chǎn)品被稱(chēng)為是吸油能力最強的材料之一。而對于該產(chǎn)品的市場(chǎng)化，高超稱(chēng)，計劃5~10年才能實(shí)現工業(yè)化應用，甚至不排除永遠只是學(xué)術(shù)上的突破。
沈萬(wàn)慈稱(chēng)，要替代原來(lái)的材料，就得看性?xún)r(jià)比。用CVD方法做成的大片石墨烯，目前的成本還比較高，要形成市場(chǎng)還需要時(shí)間；微片石墨烯，工業(yè)化生產(chǎn)成本比較低，門(mén)檻也并不高，現在也有一些市場(chǎng)應用，還在試用階段，比如做正負極活性材料導電體就有一定的需求，但這個(gè)需求量到底有多少并不清楚。其他比較有前景的應用領(lǐng)域，比如復合材料、高分子材料等，目前還沒(méi)有出來(lái)真正的產(chǎn)品，也沒(méi)有形成一個(gè)真正的市場(chǎng)。
