2004年，兩位俄裔英籍科學(xué)家將石墨烯成功從石墨中分離。石墨烯集合世界上最優(yōu)質(zhì)的各種材料品質(zhì)于一身，如果說(shuō)20世紀是硅的世紀，神奇的石墨烯則是21世紀新材料的寵兒.

石墨烯用途非常廣泛，是一種被科學(xué)家寄于厚望的新型材料。在制造業(yè)，它不僅被運用在半導體芯片、光子傳感器、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域，而且在柔性觸摸屏方面上，石墨烯也有相當大的用途。

日前，一種可以隨意卷曲也不會(huì )影響使用效果的觸摸屏在重慶研制成功。中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院表示，他們已經(jīng)實(shí)現了15英寸單層石墨烯的制備，并成功地將石墨烯透明電極應用于電阻觸摸屏上，制備出7英寸石墨烯觸摸屏。該研究院微納制造與系統集成研究中心副主任史浩飛表示，目前該技術(shù)在國內居于領(lǐng)先地位。

據了解，觸摸屏是目前最簡(jiǎn)單、自然的一種人機交互方式，賦予了多媒體嶄新的面貌。透明電極作為觸摸屏的核心組成部分，成為當前的重要研究領(lǐng)域之一。目前，市場(chǎng)上的主導產(chǎn)品采用的材料為氧化銦錫，不僅價(jià)格高，而且易碎。新興的石墨烯觸摸屏，具有原材料獲取方便、制造成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、低碳環(huán)保等優(yōu)勢，優(yōu)異的柔韌性更使其具有強大的市場(chǎng)競爭力。

史浩飛表示，廣州、深圳等地的風(fēng)投機構已對石墨烯產(chǎn)生了濃厚的興趣，正在與中科院重慶研究院洽談合作。研究人員也正積極進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的設備改造，預計年內達到批量生產(chǎn)的能力。2015年后，市場(chǎng)上有望見(jiàn)到能夠卷曲的觸摸屏產(chǎn)品。

石墨烯產(chǎn)業(yè)有望形成萬(wàn)億產(chǎn)值

石墨烯，2004年首次從石墨中分離得出，是目前世界上已知的最薄的材料，幾乎完全透明，具有良好的導熱、導電性能。

為推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟日前在京成立。該聯(lián)盟由清華大學(xué)、中科院金屬研究所、北京現代華清材料科技發(fā)展中心等核心單位發(fā)起，聯(lián)合國內從事石墨烯研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化的22家法人機構。聯(lián)盟成員包括6所高校、4家中科院研究所、17家企業(yè)，基本囊括了國內石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的主流單位。

作為一種新型的納米材料，石墨烯以其獨特的結構、力學(xué)和電子性質(zhì)，在藥物投遞、腫瘤治療等生物納米技術(shù)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。它是目前人類(lèi)已知強度最高、韌性最好、重量最輕、透光率最高、導電性最佳的材料。

分析認為，首先，石墨烯如果取代硅，有望讓計算機處理器的運行速度快數百倍。其次，石墨烯有望引發(fā)觸摸屏和顯示器產(chǎn)品的革命，制造出可折疊、伸縮的顯示器件。再其次，石墨烯可以推動(dòng)超級電容器發(fā)展，使得同等體積的電容擴充5倍以上的容量。此外，石墨烯因超強的光轉換能力，可制成性能更好的激光器。石墨烯因其超出鋼鐵數十倍的強度，也有望被用于制造紙片般薄的超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣和“太空電梯”的纜線(xiàn)，在這些領(lǐng)域將引發(fā)革命性的突破。

作為一種技術(shù)含量極高的碳材料，石墨烯在觸控屏、半導體、光伏、鋰電池、光器件、航天、軍工、LED、激光等領(lǐng)域都將帶來(lái)一次材料革命。由于售價(jià)高昂，石墨烯目前尚未產(chǎn)業(yè)化。有分析認為，作為一種理想的替代型材料，石墨烯一旦實(shí)現產(chǎn)業(yè)化其產(chǎn)值至少在萬(wàn)億以上。

中國產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢明顯

中國具有發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)得天獨厚的條件。數據顯示，我國石墨礦儲量占世界總儲量的75%，生產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的72%，是我國少有的幾種具有國際競爭優(yōu)勢的礦產(chǎn)之一。

石墨烯的制成需要有尖端的制備工藝，目前業(yè)內主要有四種制備方法，分別是機械剝離法、外延生長(cháng)法、氧化石墨還原法和氣相沉積法(CVD)。前三種的原材料均為石墨，CVD法原材料則為甲烷居多。由于制造成本相對較低，目前業(yè)內多采用機械剝離法和氧化石墨還原法制造石墨烯。

在相關(guān)政策扶持方面，工信部原材料司副司長(cháng)高云虎表示，在編制新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規劃的時(shí)候，石墨烯還沒(méi)有目前這樣熱門(mén)，產(chǎn)業(yè)應用前景也并不明朗，因此在規劃文本、產(chǎn)品目錄中沒(méi)有把石墨烯作為主要重點(diǎn)，但隨著(zhù)技術(shù)和應用的突破，下一步會(huì )統籌研究并予以考慮。

產(chǎn)業(yè)化難題待破

業(yè)內專(zhuān)家指出，石墨烯目前整體主要還處在研發(fā)階段，制備石墨烯的技術(shù)工藝還不太成熟，而且成品面積相對較小，不能適應工業(yè)化應用。各國對于這個(gè)新興材料還處于一個(gè)專(zhuān)利布局期，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈也還沒(méi)有形成。我國在石墨烯基礎研究方面已經(jīng)十分突出。

然而，在石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路上存在諸多現實(shí)問(wèn)題，一方面尚未具備規?；a(chǎn)能力，產(chǎn)品成本高;另一方面石墨烯還未真正形成下游的應用和需求。因此現在既要盡可能降低成本實(shí)現規?；a(chǎn)，又要盡快在產(chǎn)業(yè)化應用上實(shí)現突破。

石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的組建宗旨是為了整合協(xié)調產(chǎn)業(yè)資源;以推進(jìn)低成本石墨烯及裝備的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化為目標，建立上下游、產(chǎn)學(xué)研信息、知識產(chǎn)權等資源共享機制;建立與政府溝通的渠道及人才培養、國際合作的平臺;推動(dòng)標準、評價(jià)、質(zhì)量檢測體系的建立，促進(jìn)成員單位的自身發(fā)展，提升低成本石墨烯的整體競爭力，從而達到推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的。

石墨烯離產(chǎn)業(yè)化還有多遠?

“一年之前，我不敢說(shuō)我的單層石墨烯已經(jīng)規?；a(chǎn)，但現在敢說(shuō)了?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)郭守武教授說(shuō)。就在之前半小時(shí)，郭教授團隊實(shí)驗成果在臺上展示PPT時(shí)，受到了臺下企業(yè)界的追問(wèn)，“我要5公斤，你能給我嗎?”“簽了合同，幾天就能給你?！薄皟r(jià)格多少?”“我成本是0.5元/克，但這是郭老師幾年心血，他肯定不會(huì )以這個(gè)價(jià)賣(mài)給你?！?在國際上，單層石墨烯售價(jià)是2000元/克。

同樣是石墨烯制備者，中科院寧波材料所劉兆平受到同行的追問(wèn)，“你9塊錢(qián)太貴了，你能做到1元/克嗎?”“當然可以?！薄耙粌擅X(qián)呢?”“這是商業(yè)秘密?！?

劉兆平團隊多層石墨烯(比單層制備更容易，成本更低)技術(shù)已經(jīng)賣(mài)給了華南家族控股股東南江集團的兄弟單位。據悉，該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目預計于11月投產(chǎn)，是全球首條30噸石墨烯生產(chǎn)線(xiàn).

對于該項目產(chǎn)業(yè)化前景，劉兆平稱(chēng)“關(guān)鍵看下游?！?/strong>