2023-06-08284
劉忠范介紹,中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)有“三大件”,一是新能源,將石墨烯用作鋰離子電池的導(dǎo)電添加劑,使電池充電速度更快、電容量也有提升;二是添加進(jìn)防腐涂料,節(jié)省防腐涂料中較貴的鋅的含量,同時(shí)提升防腐性能;三是大健康領(lǐng)域,比如利用其導(dǎo)熱性能制作眼罩、護(hù)膝等理療產(chǎn)品。三者合計(jì),約占90%。
國(guó)內(nèi)也有石墨烯高端產(chǎn)品,比如采用了石墨烯觸摸屏、電池和導(dǎo)熱膜的石墨烯手機(jī)等。
國(guó)際上在用石墨烯做什么產(chǎn)品?
2019年的世界移動(dòng)通信大會(huì)上有石墨烯的專門(mén)展廳,石墨烯被用于數(shù)據(jù)通信、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、新能源等領(lǐng)域。比如用石墨烯做的超靈敏電子傳感器可檢測(cè)有害氣體,用石墨烯做的寬帶圖像傳感器能同時(shí)探測(cè)可見(jiàn)光和紅外光。
石墨烯幾乎無(wú)所不能,但目前石墨烯材料應(yīng)用面廣而不專精。那么,未來(lái)什么才可能成為石墨烯真正不可替代的“殺手锏”級(jí)應(yīng)用呢?
劉忠范說(shuō):“‘殺手锏級(jí)’的用途,意味著離開(kāi)它不行。我們現(xiàn)在還沒(méi)有找到石墨烯‘殺手锏級(jí)’的用途。”
他表示,未來(lái)可能從兩個(gè)方向找到石墨烯的殺手锏級(jí)用途,一類(lèi)是邏輯推理式的用途,一類(lèi)是出其不意的用途。
邏輯推理式用途,是從石墨烯本身性能推理出的用途。比如現(xiàn)在的透明導(dǎo)電薄膜是一種ITO玻璃,它不是柔性的,還含稀有元素銦。而石墨烯薄膜導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性非常好,又是透明的和柔性的,且只含常見(jiàn)的便宜的碳原子。未來(lái),石墨烯薄膜用做透明導(dǎo)電薄膜,制作可穿戴柔性電子器件,將大有前途,或許能成為“殺手锏級(jí)”的用途。
非邏輯性的出其不意的用途,則需要研究者的創(chuàng)意思考。“比如我們把石墨烯長(zhǎng)到藍(lán)寶石上,跟LED結(jié)合起來(lái),做成LED照明器件。其他什么工藝都不變,就可以將發(fā)光效率提升30%多。”劉忠范說(shuō),一旦產(chǎn)業(yè)化,這就是下一代的LED節(jié)能照明器件,會(huì)全面淘汰現(xiàn)有照明器件,也屬于“殺手锏級(jí)”應(yīng)用。
“殺手锏級(jí)應(yīng)用就是只能用石墨烯,其他材料取代不了,所以必須基于并放大石墨烯材料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),來(lái)開(kāi)展它‘殺手锏級(jí)’應(yīng)用的探索。”魏迪表示,從器件角度來(lái)講,可以利用石墨烯的超高載流子遷移率性能,將它與硅基半導(dǎo)體融合使用,制作出有優(yōu)越性能的光電子探測(cè)器件、夜視遠(yuǎn)紅外探測(cè)器件、邏輯電路器件等。
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