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有著“黑金”、“新材料之王”之稱的石墨烯，是目前已知的最薄也最堅(jiān)硬的納米材料，具有超薄、超輕、超柔韌、超高強(qiáng)度、超強(qiáng)導(dǎo)電性、優(yōu)異的導(dǎo)熱和透光性等特性，是主導(dǎo)未來高科技競(jìng)爭(zhēng)的超級(jí)材料，市場(chǎng)關(guān)注度極高。憑借著優(yōu)異的性能，在全球掀起了一波又一波研發(fā)熱潮。
談及石墨烯的發(fā)展，世界主要科技大國(guó)都未曾缺席。目前全球已有80多個(gè)國(guó)家投入石墨烯的研發(fā)、生產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)、日本、中國(guó)石墨烯研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)力最強(qiáng)。不僅如此，英特爾、三星等國(guó)際知名跨國(guó)企業(yè)紛紛將石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展方向，而且還涌現(xiàn)出了大批專門從事石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的機(jī)構(gòu)和企業(yè)。
在技術(shù)研發(fā)層面，相關(guān)技術(shù)不斷突破。近日，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的一項(xiàng)新研究賦予了這種材料一種新用途——檢測(cè)肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)。研究人員指出，石墨烯是一種很有用的檢測(cè)工具，其聲學(xué)特性能夠幫助科學(xué)家開發(fā)新的神經(jīng)退行性疾病診斷方法。由于目前還沒有可靠的ALS實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)手段，這種客觀的診斷測(cè)試可以幫助ALS患者盡早開始接受治療，減緩病情。
瑞典林雪平大學(xué)(Link?ping University)的研究人員正致力于開發(fā)一種方法，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為未來的可再生能源，利用太陽能和應(yīng)用于立方碳化硅表面的石墨烯。他們現(xiàn)在已經(jīng)朝著這一目標(biāo)邁出了重要的一步，并開發(fā)出了一種方法，使在嚴(yán)格控制的過程中產(chǎn)生多層石墨烯成為可能。研究小組還發(fā)現(xiàn)，石墨烯在某些條件下充當(dāng)超導(dǎo)體。
近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院先進(jìn)制造技術(shù)研究所仿生機(jī)器人與智能材料實(shí)驗(yàn)室研究員研究團(tuán)隊(duì)通過細(xì)致研究石墨烯泡沫鉸鏈和缺陷的SEM鏡像，在準(zhǔn)二維石墨片模型基礎(chǔ)上，成功構(gòu)建了一種同時(shí)含有本征孔和鉸鏈鍵的三維孔片網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ汀Ｍㄟ^引入鉸鏈鍵力場(chǎng)參數(shù)和孔片比特征幾何量，借助粗粒化動(dòng)力學(xué)方法，合理地實(shí)現(xiàn)了對(duì)擬真實(shí)石墨烯泡沫力學(xué)行為的有效評(píng)估。
石墨烯集多種優(yōu)異性能于一身，廣泛受益各行各業(yè)。為了充分發(fā)揮石墨烯的各項(xiàng)優(yōu)異性能，將潛在的資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、高校院所都十分重視石墨烯技術(shù)基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐不斷加快。
當(dāng)前，石墨烯雖然已經(jīng)走出了實(shí)驗(yàn)室，但仍面臨技術(shù)、市場(chǎng)、成本三大產(chǎn)業(yè)化制約瓶頸。目前各種應(yīng)用產(chǎn)品層出不窮，百花齊放，但是缺乏真正的高品質(zhì)、高附加值和體現(xiàn)石墨烯獨(dú)特性能的殺手锏級(jí)產(chǎn)品仍是行業(yè)的痛點(diǎn)。
宏觀來看，在政策的大力支持下，國(guó)內(nèi)石墨烯相關(guān)研發(fā)成功也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)，與國(guó)際保持著同步競(jìng)爭(zhēng)。而就技術(shù)本身而言，國(guó)內(nèi)一直處于國(guó)際前列，其專利持有已在全球占據(jù)一席之地。然而，數(shù)量的猛增卻不意味著質(zhì)量的提升。接下來，在政策層面日漸清晰、技術(shù)上避免扎堆中低端，市場(chǎng)上打破同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，石墨烯的發(fā)展還需經(jīng)歷一場(chǎng)暴風(fēng)雨的洗禮。
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