近日，有消息稱石墨烯將寫入我國正在編制的“十三五”規(guī)劃中。作為“科技創(chuàng)新中心”的北京，石墨烯產(chǎn)業(yè)化也于日前在豐臺(tái)破繭。對(duì)于石墨烯產(chǎn)業(yè)化這個(gè)全世界幾乎在同一起跑線的課題，在北京有沒有前景？它的產(chǎn)業(yè)化道路在何方？
石墨烯離生活漸行漸近
據(jù)《世界報(bào)》消息，西班牙一家以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的公司Graphenano，與西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研究出首例石墨烯聚合材料電池，其儲(chǔ)電量是目前市場(chǎng)最好產(chǎn)品的3倍，用此電池提供電力的電動(dòng)車最多能行駛1000公里，而其充電時(shí)間不到8分鐘。該公司計(jì)劃于2015年將此電池投入生產(chǎn)，并且計(jì)劃與德國四大汽車公司中的兩家于本月進(jìn)行試驗(yàn)。
石墨烯是什么呢？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，其只有一個(gè)碳原子的厚度，是二維結(jié)構(gòu)的材料。而我們現(xiàn)在所應(yīng)用的材料都是三維結(jié)構(gòu)。石墨烯的結(jié)構(gòu)特性也賦予了其先天的優(yōu)勢(shì)：是已知的世界上最薄、強(qiáng)度最大、重量最輕、韌性最好的材料，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，同時(shí)它的潤(rùn)滑性也非常好。
石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直到2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，從而證實(shí)了它可以單獨(dú)存在。兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”共同獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯如此“高大上”，用它合成的復(fù)合材料能做什么呢？它離我們的生活有多遠(yuǎn)呢？事實(shí)上，西班牙研發(fā)成功的電池就是石墨烯的應(yīng)用之一。然而，石墨烯的應(yīng)用還不僅局限于此。據(jù)英國布魯內(nèi)爾大學(xué)教授凱恩斯介紹，因?yàn)閺?qiáng)度大，如果用石墨烯做成一根頭發(fā)絲粗細(xì)的繩子，它可以吊起一架三角鋼琴。同時(shí)，因?yàn)樗€很薄，潤(rùn)滑度也好，未來在汽車輕量化、節(jié)能減排，能源，航空航天，生物技術(shù)等領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛椤?/p>
不僅如此，石墨烯材料已經(jīng)應(yīng)用在一些我們能夠看得見摸得著的產(chǎn)品中了，比如一些手機(jī)的顯示屏中就添加了石墨烯。
石墨烯或?qū)懭?ldquo;十三五”規(guī)劃
據(jù)悉，石墨烯一經(jīng)問世就因其優(yōu)良的性能及廣闊的應(yīng)用受到世界各國的重視，各國都在致力于石墨烯在應(yīng)用層面的研究和推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化。
在美國馬勒動(dòng)力總成CEO眼中，石墨烯這種新材料很有前景，將推動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。
業(yè)內(nèi)也有聲音認(rèn)為，從1950年制造出世界上第一支硅晶體管，到上世紀(jì)80年代中期研制成功的納米級(jí)金屬材料，過去的五六十年科技呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。但目前劃時(shí)代的科技進(jìn)步已沉寂了多年，包括在醫(yī)藥領(lǐng)域也是如此，科學(xué)家已找不到新的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并還在不斷嘗試。而石墨烯的出現(xiàn)，必將成為人類打造新生活的一個(gè)新發(fā)力點(diǎn)。
正因如此，歐盟已投入10億歐元用于石墨烯的研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
眼下，我國在石墨烯新材料產(chǎn)業(yè)化方面也正在發(fā)力。今年10月23日，國家發(fā)改委、財(cái)政部、工信部共同發(fā)布《關(guān)鍵材料升級(jí)換代工程實(shí)施方案》，提出到2016年，推動(dòng)包含石墨烯在內(nèi)的20種重點(diǎn)新材料實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定生產(chǎn)和規(guī)模應(yīng)用。
此外，有媒體報(bào)道稱，全國首個(gè)石墨烯高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地有望近期獲批，首個(gè)基地有望落戶常州，這將是全國首個(gè)“國字頭”的石墨烯產(chǎn)業(yè)化基地。此外，工信部等部門正在加緊研究“十三五”新材料規(guī)劃，出臺(tái)時(shí)間有望在2015年下半年，石墨烯入選該規(guī)劃已經(jīng)基本落定。
在我國，石墨烯行業(yè)近年來也得到不少省市的關(guān)注，其中江蘇省頗為上心，計(jì)劃將常州打造成“東方碳谷”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前落地常州設(shè)立的聚焦石墨烯及先進(jìn)碳材料科技園區(qū)的企業(yè)已逾30家。
