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石墨烯——雄霸未来市场的材料 2004年一个周五的傍晚,曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦汀•诺沃肖洛夫,在做一个有趣的实验,这个实验使他们获得了极高的声誉。以前,海姆曾经在实验磁场中让老鼠飘浮起来,因而获得了一个微不足道的奖励。这次,两位教授像玩游戏一样拿着透明胶带,把它们黏贴在普通的石墨上,然后又小心翼翼地把胶带连同薄薄的一层石墨揭下来。这两位俄罗斯出生的物理学家所做的只是一件非常简单的事情。这件事很多人过去都做过,但是却失败了。然而就是这样一件看似简单的事情,却能够在极大程度上改变未来。就是这样一层薄薄的石墨,一旦分离出来,就会发现它具有一系列革命性的特性:导电速度超过硅的100倍;强度超过钢的200倍……整个科技界对海姆和诺沃肖洛夫做出的贡献极为赞赏,并授予他们2010年度诺贝尔物理学奖。诸如三星、IBM和英特尔之类的投资者和商业公司,开始意识到石墨烯的应用大大有利可图。今后20年的创新远景当然,此类的技术突破以前也曾出现过,但在走出实验室,在生产实践中发挥潜能以前,那些技术都渐渐消失了。就如上世纪90年代,碳纳米管也曾火爆一时,但在科学家和风险投资者中同样都没有红火起来。问题在于,石墨烯是会像某些人想的那样,成为材料科学的一次大飞跃,还是只是像碳纳米管一样,仅仅是一种科学规划,缺乏有生命力的商业实用价值? “我们已经看到,碳纳米管之类的纳米材料,有着很好的性能,却不能进入市场,为投资者带来回报。”勒克斯研究所资深评论家、《石墨烯能够成就下一个硅谷吗……或者只是另一个碳纳米管?》一文的第一作者RossKozarsky说:“碳纳米管的教训是它存在着大量炒作,大公司和小创业公司投入了大量资金,却毫无效益。” 2010年以来,石墨烯平步青云,被称为材料行业中有支柱作用的材料。但是正如人们每天都在做的事情一样,它通常要用好多年,有时候甚至是几十年的时间,才能进入生产领域。最近访问曼彻斯特大学时,我看到这所大学仍然是石墨烯的“革命”基地,物理学家和技术人员正在努力使自家的创新技术走出实验室,步入生产市场。要做到这一点,他们需要开发涉及石墨烯的“杀手级软件”,“软件”要比现有技术具有更明显的优势——不需要花太多的制造费用。最近发表在《科学》杂志上的一篇科学研究文章展望了石墨烯的前景。文章说,研究人员为石墨烯制定了路线图,展望了它在今后20年的创新远景。他们认为,有弹性的消费市场前景将在3年内出现。真正广泛地应用于电子产品,比如超高速、低能耗信息处理机和记忆芯片,形成成熟的商业市场,则需要10年时间。现在的触摸屏使用的是铟锡氧化物,研究人员认为石墨烯灵活的机械性能和稳定的化学性,在这方面具有很大优势。现在,石墨烯应用于高科技电子产品正处于关键时期。科学家用尽了各种招数,使事情按照摩尔定律来进行。因为电子出现不稳定性,就像滴在灼热平底锅上的小水滴,硅线路越小,毫微紊乱就会出现得越多。科学家认为,石墨烯量子的机械性有可能提供一种方法,使电子产品向着超小、高速,超低能耗等多样性数码电子方向发展。这样就能集石墨烯的三种优点于一身,制造出盐素体晶粒医用传感器,在流动血液中检测出癌变细胞。当下石墨烯的市场主要是在研究上如上所说,石墨烯大量专利项目已经在全世界发布,所以不仅仅只是曼彻斯特大学的研究人员在致力于石墨烯的研究与应用。据英国剑桥知识产权公司(Cambrid