石墨烯引起的材料革命

長江商報消息 應(yīng)用前景廣泛行業(yè)尚不規(guī)范

與石墨烯廣泛應(yīng)用的前景相比，石墨烯的行業(yè)并不規(guī)范，石墨烯的定義、判斷石墨烯好壞的標(biāo)準(zhǔn)、如何檢測石墨烯的各種參數(shù)、用什么設(shè)備和以什么方法來檢測等，均沒有科學(xué)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

江南石墨烯研究院常務(wù)副院長董國材表示，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)通常分為“國標(biāo)”、“地方標(biāo)準(zhǔn)”、“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”和“企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”，我國目前只有“企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”和“聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)”（聯(lián)盟成員企業(yè)通過協(xié)商一致，制定同一技術(shù)指標(biāo)要求的企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)）。未經(jīng)證實(shí)的信息顯示，由江蘇常州市政府和武進(jìn)區(qū)政府于2011年10月共同出資設(shè)立的“江南石墨烯研究院”有望得到“國標(biāo)”制定的授權(quán)。

據(jù)了解，江南石墨烯研究院是我國首個關(guān)于石墨烯的研究與產(chǎn)業(yè)孵化機(jī)構(gòu)。此前，由清華大學(xué)、中國科學(xué)院金屬研究所等26家單位于2013年7月發(fā)起成立的“中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”率先制定出了具有參考意義的“聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)”。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春一年前就曾對有關(guān)媒體表示，目前世界上除中國以外，還沒有任何國家存在石墨烯行業(yè)組織。

目前石墨烯在技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化等方面均存在著諸多障礙，如制備方式、電學(xué)性能、環(huán)境風(fēng)險等技術(shù)難題尚沒有克服，離產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)還有不少距離。石墨烯的制備方法主要有機(jī)械剝離法、化學(xué)氣相沉積法、外延生長法、氧化還原法等，若大規(guī)模推廣生產(chǎn)，還存在較高難度。石墨烯也因?yàn)樯�產(chǎn)困難而價格畸高，在國際市場上，1公斤單層石墨烯的售價甚至一度被炒至200萬元人民幣。

而在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，雖然石墨烯的“給藥技術(shù)”使癌癥被攻克成為可能，但如何與血液分離卻是個技術(shù)難題，癌癥被治愈了，但石墨烯卻留在體內(nèi)，難免還會產(chǎn)生別的后遺癥。美國布朗大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)，石墨烯納米粒子的鋸齒邊緣非常鋒利，它能輕易刺入人類皮膚和免疫細(xì)胞的細(xì)胞膜，對人類和動物存在潛在的危險毒性。

規(guī)模尚未形成在產(chǎn)業(yè)化初期

2014年12月14日，國家主席習(xí)近平前往江蘇產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，對有關(guān)石墨烯的研發(fā)等展開考察，從而在股市又引發(fā)了一波石墨烯概念的炒作熱潮，相關(guān)板塊應(yīng)聲而漲。然而統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在滬深兩市60多家和石墨烯有關(guān)的上市公司中，沒有一家因?yàn)槭�墨烯而獲得利潤，業(yè)內(nèi)人士稱“沒有一個賺錢的”。

2014年12月22日晚間，金路集團(tuán)發(fā)布公告稱，擬轉(zhuǎn)讓有關(guān)石墨烯的知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)成果權(quán)益。金路集團(tuán)被迫放棄“石墨烯”的原因，雖然據(jù)解釋是資金緊張，但卻也引發(fā)了市場對于石墨烯現(xiàn)狀的擔(dān)憂。有專家分析，目前，石墨烯技術(shù)和應(yīng)用都不成熟，國內(nèi)雖已有近百家石墨烯相關(guān)的企業(yè)，但均處于戰(zhàn)略布局和探索階段，真正用來做產(chǎn)品的少之又少。

華泰證券稱，“盡管石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展近兩年全球矚目，但其應(yīng)用量較小，市場沒有形成對石墨烯的規(guī)�；�需求，成為發(fā)展的‘?dāng)r路虎’，（石墨烯）還處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期。”

電子科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師陳澤祥告訴長江商報記者，石墨烯量產(chǎn)要看什么用途，在觸摸屏等方面還為時過早，現(xiàn)在還沒有達(dá)到量產(chǎn)的技術(shù)手段，而在材料的改性方面，對品質(zhì)如果要求不是很高的話，量產(chǎn)則有可能，體現(xiàn)在產(chǎn)品方面，比如“電池”。

2014年12月底，《科技部關(guān)于認(rèn)定2014年國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)產(chǎn)業(yè)化基地的通知》下發(fā)，正式確認(rèn)常州國家石墨烯新材料高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地落戶常州西太湖科技產(chǎn)業(yè)園。當(dāng)?shù)卣�府稱，這是全國首個“國字頭”的石墨烯產(chǎn)業(yè)化基地。此時，有關(guān)工信部等計劃將石墨烯寫入“十三五”發(fā)展規(guī)劃的信息也被放出。

中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（下稱“聯(lián)盟”）秘書王麗萍告訴長江商報記者，該聯(lián)盟下屬的“軍工應(yīng)用委員會”于1月16日在哈爾濱舉行了授牌儀式，同期還舉行了“石墨烯軍工應(yīng)用技術(shù)研討會”，總裝備部、國防科工局、各軍工集團(tuán)及相關(guān)單位的代表都應(yīng)邀出席了此次會議。此次會議喻示著石墨烯在我國軍工領(lǐng)域的應(yīng)用得到進(jìn)一步的重視和強(qiáng)化。

有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，2015年我國石墨烯有望量產(chǎn)。陳澤祥教授對此也保持樂觀，他認(rèn)為，如果相關(guān)的技術(shù)能得到突破，超級電容器、電池方面都有可能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。截至發(fā)稿前，有信息顯示，江南石墨烯研究院帶頭申請的第一批石墨烯國家標(biāo)準(zhǔn)已獲立項(xiàng)。

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石墨烯引起的材料革命

材料是人類社會生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料的發(fā)展，推動著生產(chǎn)關(guān)系的調(diào)整、社會的進(jìn)化、時代的變遷和文明的進(jìn)步，以材料為標(biāo)志，人們將社會分為“石器時代”、“陶器時代”、“青銅器時代”、“鐵器時代”、“硅時代”等。在現(xiàn)代科技時代，材料與能源、信息并稱為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱。

我國新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃提出了六大領(lǐng)域20個重點(diǎn)發(fā)展方向：第一類是特種金屬功能材料，具有獨(dú)特的聲光電熱磁等性能的金屬材料；第二類是高端金屬結(jié)構(gòu)材料；第三類是先進(jìn)高分子材料；第四類是無機(jī)非金屬新材料在傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)上新出現(xiàn)的具有耐磨等特殊性能的材料； 第五類是高性能復(fù)合材料，指由兩種或兩種以上異質(zhì)、異型、異性材料復(fù)合而成的具有特殊功能和結(jié)構(gòu)的新材料；第六類是智能材料。

中國工業(yè)和信息化部原材料工業(yè)司副司長潘愛華指出：新材料是帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級的革命力量，是推動中國技術(shù)創(chuàng)新的先導(dǎo)，歷史上每一次重大新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和某種新產(chǎn)品的研制成功，都離不開新材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。2004年，石墨烯被英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)后，很快因其強(qiáng)度最高、韌性最好、重量最輕等眾多驚人的優(yōu)良性能而被世人關(guān)注。2010年上述兩位科學(xué)家因該發(fā)現(xiàn)而被授予諾貝爾物理學(xué)獎。隨著時間的推移，石墨烯越來越多的優(yōu)良性能被世人開發(fā)出來，據(jù)稱在眾多領(lǐng)域都有著極為廣泛的應(yīng)用，也因此被稱為具有革命性意義的新材料。

2014年6月，華為技術(shù)有限公司創(chuàng)始人、總裁任正非在接受媒體采訪時表示，“我認(rèn)為這個時代將來最大的顛覆，是石墨烯時代顛覆硅時代�！�

2014年12月14日，國家主席習(xí)近平前往江蘇高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院，對有關(guān)石墨烯的研發(fā)等展開調(diào)研，由此再次觸發(fā)石墨烯將被寫入“十三五”發(fā)展規(guī)劃的聯(lián)想。

責(zé)編：ZB