新一輪研發(fā)熱潮來襲 石墨烯“跨界”醫(yī)學(xué)檢測

　　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)未來高科技競爭的超級材料，市場關(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，世界主要科技大國都未曾缺席。目前全球已有80多個國家投入石墨烯的研發(fā)、生產(chǎn)。數(shù)據(jù)顯示，美國、日本、中國石墨烯研發(fā)和生產(chǎn)實力最強(qiáng)。不僅如此，英特爾、三星等國際知名跨國企業(yè)紛紛將石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)作為長期戰(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，美國伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的一項新研究賦予了這種材料一種新用途——檢測肌萎縮側(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實驗室檢測手段，這種客觀的診斷測試可以幫助ALS患者盡早開始接受治療，減緩病情。

　　瑞典林雪平大學(xué)(Linkuping 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)器人與智能材料實驗室研究員研究團(tuán)隊通過細(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)建了一種同時含有本征孔和鉸鏈鍵的三維孔片網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?。通過引入鉸鏈鍵力場參數(shù)和孔片比特征幾何量，借助粗粒化動力學(xué)方法，合理地實現(xiàn)了對擬真實石墨烯泡沫力學(xué)行為的有效評估。

　　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)揮石墨烯的各項優(yōu)異性能，將潛在的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，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)走出了實驗室，但仍面臨技術(shù)、市場、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)特性能的殺手锏級產(chǎn)品仍是行業(yè)的痛點。

　　宏觀來看，在政策的大力支持下，國內(nèi)石墨烯相關(guān)研發(fā)成功也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長，與國際保持著同步競爭。而就技術(shù)本身而言，國內(nèi)一直處于國際前列，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，市場上打破同質(zhì)化競爭，石墨烯的發(fā)展還需經(jīng)歷一場暴風(fēng)雨的洗禮。