石墨烯被稱為是“21世紀(jì)最神奇的材料 ”。石墨烯由僅有一個(gè)原子那么薄的碳構(gòu)成，卻實(shí)實(shí)在在地?fù)碛凶罡呒墑e的電子、光學(xué)、力學(xué)性能。業(yè)界人士均認(rèn)為，石墨烯的多元化應(yīng)用前景，將顛覆多個(gè)領(lǐng)域。如在3C電子產(chǎn)品領(lǐng)域有望出現(xiàn)可彎曲、透明的電腦熒幕、輕薄高效的電池等。
距離商業(yè)化較近的應(yīng)用是利用石墨烯的導(dǎo)電性和力學(xué)強(qiáng)度來生產(chǎn)電極材料。2014年9月，英國劍橋石墨烯研發(fā)中心和電子公司Plastic Logic共同展示了一種用石墨烯電極制成的柔性顯示屏。
加入石墨烯電極能制成高能電池，能讓電動(dòng)汽車行駛路程更遠(yuǎn)，且機(jī)械穩(wěn)定性更加優(yōu)異。2015年稍早，美國科技公司XG Sciences展示新一代矽石墨烯陽極材料制成的鋰離子電池。這款新型電池的電容量是一般電池的4倍，第一次循環(huán)效能可達(dá)85~90%，且電池壽命是上一代電池的2倍。
諾基亞也投入石墨烯電池研究，其專利自動(dòng)充電石墨烯基光子電池，可印刷在軟性基板上，而且在放電后，能立即用濕空氣自動(dòng)充電。美國Graphene 3D Lab提出3D列印石墨烯電池的概念，根據(jù)移動(dòng)裝置外型客制化電池的外觀與大小。不過，石墨烯電池仍在實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段，保守估計(jì)至少2年內(nèi)不會(huì)量產(chǎn)上市。
明尼蘇達(dá)大學(xué)與夏威夷公司Adama Materials共同研究出一種耐久的石墨烯塑膠聚合物，研究者表示，在塑膠內(nèi)加入微量石墨烯，便可增強(qiáng)塑膠硬度2.5倍。目前在運(yùn)動(dòng)用品中已可見到石墨烯材質(zhì)應(yīng)用，如輕薄卻硬度高的滑雪器具、腳踏車輪胎、安全帽等。
石墨烯紗線可以制成人工肌肉或者與電池材料結(jié)合起來后成為可穿戴設(shè)備的電子器件。近日，一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成功地將透明、柔性的石墨烯電極嵌入通常用于紡織品行業(yè)的織物之中，這種透明的材料有望在未來某天被運(yùn)用到嵌入式可穿戴電子產(chǎn)品上。
日前，工信部明確了我國石墨烯產(chǎn)業(yè)的基本發(fā)展思路。未來，工信部將制定石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃，籌建產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟，并建設(shè)石墨烯技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。工信部同時(shí)強(qiáng)調(diào)，我國應(yīng)構(gòu)建石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈，激活潛在消費(fèi)市場，同時(shí)要著力規(guī)避低水平重復(fù)和盲目建設(shè)。
我國石墨烯研發(fā)技術(shù)與發(fā)達(dá)國家基本處于同一水平。江南石墨烯研究院、中科院寧波材料所、青島石墨烯創(chuàng)新中心、北京大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)及大專院校在石墨烯研發(fā)方面均取得一定進(jìn)展。同時(shí)，國內(nèi)眾多企業(yè)紛紛投產(chǎn)或布局石墨烯生產(chǎn)線，準(zhǔn)備打一場有充分準(zhǔn)備的“石墨烯之仗”。康得新、方大炭素、中國寶安等上市公司已經(jīng)開始布局石墨烯，而一些中小企業(yè)正憑借自身在石墨烯方面的研發(fā)優(yōu)勢欲在國內(nèi)石墨烯市場分得“蛋糕”。輝銳科技正在研發(fā)石墨烯觸控式變形熒幕；重慶墨希科技打造的15吋單層石墨烯薄膜的生產(chǎn)線預(yù)計(jì)很快進(jìn)入量產(chǎn)階段。
我國石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)蓄勢待發(fā)。國內(nèi)企業(yè)應(yīng)在加大研發(fā)力度的基礎(chǔ)上，通過切實(shí)可行的技術(shù)轉(zhuǎn)化，讓石墨烯產(chǎn)品真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，為消費(fèi)者帶來顛覆性的“石墨烯時(shí)代”。
