石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)新材料，是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最薄、也是強度最大的二維材料，因其超強的堅硬度、非凡的導電性和極佳的透光性，被稱為“改變21世紀的材料”。然而，由于制備成本高，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應用遲遲舉步不前。波蘭科學家近期發(fā)明的石墨烯制備方法，使石墨烯的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)成為可能。
自英國的兩位科學家在2004年成功分離出石墨烯這一神奇的納米材料后，低成本、高質(zhì)量和大尺寸的石墨烯制備方法成了全球產(chǎn)業(yè)界和科研人員的攻堅目標。目前常見的石墨烯制備方法有物理剝離法和化學沉積法，前者是實驗室獲取高純度石墨烯的最重要手段，缺點是石墨烯的尺寸小且價格昂貴；化學方法雖然可以制備出大面積的石墨烯，但純度和質(zhì)量都較低。
波蘭電子材料技術(shù)研究所石墨烯研究室主任沃基米什·斯圖賓斯基博士的最新專利技術(shù)，在石墨烯制備方法上實現(xiàn)了突破。同此前對碳化硅進行高溫加熱、在硅原子蒸發(fā)分解后提取石墨烯的過程相反，新的制備方法可以在相對低溫的條件下對碳化硅進行加碳處理，無需高溫分解硅原子即可獲得高純度的石墨烯，制備時間只有常規(guī)方法的1/10，價格也能降低到每平方厘米70美元。如果進行規(guī)模化生產(chǎn)，費用還將大幅降低，完全可以達到目前工業(yè)用硅的價格水平。與此同時，用該辦法制備而成的石墨烯，質(zhì)量也較之前大幅提升。斯圖賓斯基博士也因這項研究成果獲得2012年度波蘭杰出科技成就獎。
據(jù)波蘭電子材料技術(shù)研究所所長齊格蒙特·烏欽斯基博士介紹，石墨烯是材料家族的新星，在電子、航天、新能源和半導體等眾多領(lǐng)域有著無比廣闊的應用潛力。石墨烯優(yōu)良的導電性有可能取代硅成為超微型晶體管的制作材料，可使計算機的速度更快；其輕盈堅韌的特性，又是制作超輕防彈衣、超輕飛機材料的首選。最新的研究表明，利用納米技術(shù)可以把石墨烯制成一種DNA感測器，用來探測DNA鏈的旋轉(zhuǎn)和位置結(jié)構(gòu)，為基因組測序技術(shù)開辟一條新路徑。
近年來，關(guān)于石墨烯的科學研究進展迅速，其產(chǎn)業(yè)化應用也如箭在弦上。據(jù)預測，石墨烯一旦批量生產(chǎn)，將在觸摸屏、儲能電池、傳感器、半導體、航空航天、軍工、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域大展宏圖，成為下一個萬億級產(chǎn)業(yè)。巨大的市場前景，使得世界各國掀起了石墨烯研發(fā)和投資熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計，2012年世界各國共有3520項有關(guān)石墨烯的研究申請了專利，但其中絕大多數(shù)仍未走出實驗室。因此，新的石墨烯制備技術(shù)最終能否造福人類，最終取決于其能否順利投入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
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