人民日報科技：石墨烯，極薄而神奇的用途

人民日報科技：石墨烯，極薄而神奇的用途

石墨烯是一種由碳原子組成的新型單層片狀結構材料。它是迄今為止人類發現的最薄、最強的二維物質。由于石墨烯的超硬度、超常的導電性和優良的透光性，被稱為21世紀的改變材料，但由于制備成本高，石墨烯的工業應用緩慢，波蘭科學家最近發明的石墨烯制備方法使生產成為可能。石墨烯工業。

自從2004年兩位英國科學家成功地將石墨烯分離為一種神奇的納米材料以來，低成本、高質量、大尺寸的石墨烯的制備已成為全球工業和研究人員的重點研究對象，目前常用的石墨烯制備方法是物理剝離法和化學沉積法。前者是實驗室制備高純度石墨烯的重要方法。缺點是石墨烯體積小，價格昂貴。雖然化學方法可以生產大面積的石墨烯，但純度和質量都很低。

波蘭電子材料技術研究所石墨烯研究部主任Wakimish Stubinski博士以其最新的專利技術在制備石墨烯方面取得了突破性進展，與以往的高溫加熱碳化硅、蒸發分解后提取石墨烯的工藝相反。硅原子，這種新的制備方法可以在較低的溫度下向碳化硅中添加碳，在高溫下不分解硅原子就可以得到高純度的石墨烯。制備時間僅為常規方法的1/10，價格也可降到每平方厘米70美元，如果進行大規模生產，成本將大大降低，完全可以滿足目前工業硅的價格水平，同時該方法制備的石墨烯的質量要高得多。Stubinski博士還因為這項研究獲得了2012年的波蘭杰出科技成就獎。

根據波蘭電子材料技術研究所所長Zigmont Uchinsky博士的說法，石墨烯是材料家族中的一顆新星，在電子、航空航天、新能源和半導體等許多領域都具有巨大的潛力。石墨烯以其優異的導電性，可以取代硅作為超導體的制造材料。微型晶體管，可以使計算機更快。它的輕質和堅韌的特性也是制造超輕型防彈衣和超輕型飛機材料的首選。最近的研究表明，石墨烯可以利用納米技術制成DNA傳感器，檢測DNA鏈的旋轉和位置，為基因組測序技術開辟了一條新路。

近年來，石墨烯的科學研究取得了快速進展，其工業應用也已上線，預計一旦石墨烯批量生產，將成為觸摸屏、儲能電池、傳感器、半導體、航空航天、軍工、生物醫學等領域的下一個萬億產業。巨大的市場前景引起了全球石墨烯研發和投資的熱潮，據不完全統計，2012年全球石墨烯研究專利共3520項，但絕大多數尚未走出實驗室，因此，新的石墨烯制備技術能否在全球范圍內得到應用。對人類有利最終取決于它能否成功地投入工業生產。

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