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石墨烯不再是“万金油” 尚需标准助产业正本清源

2016-10-19 08:55
华静一
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  6年前,石墨烯的发现者安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫获得了2010年诺贝尔物理学奖。自此,有着“黑金”和超级材料之称的石墨烯以绚丽的姿态在全世界掀起了研发热潮,尤其是在中国政府的高度重视下,国内的高校、科研院所、企业、资本都在积极探寻石墨烯背后的机会。

  石墨烯开启二维材料之窗

  在科技突飞猛进的今天,如果没有适宜的材料做支撑,科技难以转化为理想中的实际成果,更谈不上大规模应用。因而,科技与材料结合的矛盾,深深地困扰着我们。

  “我们渴望一种绚丽的超级材料,具有多种优异性能的石墨烯带给人们无限的遐想。”银基烯碳新材总裁范志明告诉《经济》记者。石墨烯是由一个碳原子与周围三个近邻碳原子结合形成蜂窝状结构的碳原子单层。2004年,英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆和学生康斯坦丁·诺沃肖洛夫合作,用透明胶带将石墨烯从石墨中剥离出来。正是它打破了二维材料在常温压下不稳定的“定论”。

  “过去我们研究的都是三维材料,石墨烯为人类打开了二维材料之窗”,这一点甚至比石墨烯本身更具价值,而它往往被忽略了,江南石墨烯研究院院长张朝晖在接受《经济》记者采访时表示。目前国外的科研团队在其他二维材料的研究上投入了很大的人力和物力。尽管国内也有科研团队在研究其他二维材料,但大部分精力主要集中在石墨烯的研究上。

  事实上,石墨烯热也催生了硫化钼、黑磷等二维材料的学术热,中科院山西煤化所石墨烯与新能源材料课题组长陈成猛告诉《经济》记者,目前石墨烯已进入产业化轨道,而其他二维材料大多仍停留在实验室阶段。

  据统计,我国石墨烯专利和论文位居全球首位,也反映出国内石墨烯的科研热。张朝晖认为,石墨烯的基础研究和应用研究并非易事,需要长期、系统性的研究。“目前国内发表的论文很多,深究起来却发现不少论文缺乏系统性。”有些科研人员可能疲于争取科研经费,需要不断地想出新点子,导致基础研究缺乏连贯性,犹如修了很多断头路,对产业界没有太大的促进作用。在科研热的背景下,张朝晖建议科研人员应踏踏实实地做研究,懂得放长线钓大鱼的道理。

  政策热推动了石墨烯产业

  国内科研热也折射出国家政策热。

  习近平总书记曾在两年内3次考察调研石墨烯,并在参观英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院时指出,“中国是石墨资源大国,也是石墨烯研究和应用开发最活跃的国家之一”。

  《中国制造2025》、《“纳米科技”十三五重点专项》、《国家创新驱动发展战略》等多次提到石墨烯。三部委出台的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》明确指出,到2020年,要形成完善的石墨烯产业体系。范志明告诉记者,国内石墨烯热主要是由国家政策推动的。中国是制造业大国、材料大国,同时也是石墨大国。提前对学术和产业进行布局,有可能让中国在石墨烯领域弯道超车,跨入世界前沿。“这是石墨烯被中国列为战略性新材料的原因之一。”

  国家纳米科学中心研究员智林杰告诉《经济》记者,在发展石墨烯产业的同时,可以促进与石墨烯相关联的其他产业与技术的进步,具有以点带面的作用。我国虽是石墨大国,遗憾的是我国石墨产业的整体技术水平比较落后,至今尚未引起业界的高度重视。这可能对未来石墨烯的产业发展,尤其是高端石墨烯的产业发展产生负面影响,也可能导致中国在未来的石墨烯产业竞争中失去定价权。

  国内各省市也在逐渐重视发展石墨烯产业。江苏常州和山东青岛是石墨烯产业发展较早的两个城市,已成为两个国家级的石墨烯产业化基地。此外,浙江宁波、广东深圳等城市的起步也较早。目前,石墨烯产业的发展正在从沿海向内陆进行蔓延,四川、内蒙古、广西、宁夏等省区也在大力发展石墨烯产业。

  北京在石墨烯领域已经开展了一系列工作。其中北京市科委启动了《石墨烯科技创新专项(2016-2025)》,力争在石墨烯材料制备及应用等领域取得重大突破,抢占全球石墨烯科技制高点。此外,北京还在积极筹建北京石墨烯研究院。中关村丰台科技园正在建设石墨烯产业园。

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