随着石墨烯的出现，人类看到了划时代变革的曙光

中国改革开放总设计师邓小平曾说过“科学技术是第一生产力”。

科学技术的突破往往会给人们的生活乃至整个社会带来巨大的变化。

种类。

石墨烯近年来一直是纳米材料领域的热点。

其独特的分子结构，让科学家看到了信息时代后人类社会又一次划时代的变革。

研究发现，石墨烯是由具有sp2杂化轨道的碳原子组成的六方蜂窝晶格平面薄膜。

它是一种只有一个碳原子厚度的二维材料。

它同时具有最薄和最硬两大优点。

它还集成了声、光、电、热、力、磁四种以上材料特性。

堪称纳米材料界的“多面手”。

一旦石墨烯能够大规模应用，将会掀起电动汽车电池和超级防弹衣的热潮。

、电子曲面屏等领域，这对于人类社会来说将是一场翻天覆地的变化。

石墨烯作为目前世界上已知的最薄、最硬、导电性最强和高度柔性的纳米材料，已成为制造柔性显示器、可穿戴设备和其他下一代电子设备的理想材料。

未来，它将应用于触摸屏、传感器、电池等领域的应用充满想象空间。

例如，它可以用来制造可弯曲的智能手表、可折叠成智能手机的平板电脑、可在15分钟内充电并续航里程数公里的电动汽车电池等等。

中科院近期发布的报告指出，石墨烯的研究和产业开发持续升温。

从石墨烯专利领域分布来看，其应用技术研究布局热点包括：石墨烯用作锂离子电池电极材料、太阳能电池电极材料、薄膜晶体管制备、传感器、半导体器件、复合材料制备、透明显示触控主要集中在以下四个领域： 传感器领域。

石墨烯因其独特的二维结构而广泛应用于传感器。

它具有尺寸小、表面积大、灵敏度高、响应时间快、电子传递快、易于固定蛋白质并保持其活性等特点，可以改善传感器的各个方面。

项性能。

主要用于制作气体、生物小分子、酶和DNA等电化学传感器。

新加坡南洋理工大学开发出石墨烯光传感器，其灵敏度是普通传感器的两倍；美国伦斯勒理工学院开发出一种廉价的石墨烯海绵传感器，其性能远远超过现有商业气体传感器。

储能及新型显示领域。

石墨烯具有优异的导电性和透光性。

作为透明导电电极材料，在触摸屏、液晶显示器、储能电池等方面有着良好的应用。

石墨烯被认为是触摸屏制造中最有潜力替代氧化铟锡的材料。

三星、索尼、惠瑞、3M、东丽、东芝等领先企业均在该领域做出了重点研发布局。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员使用 KOH 对石墨烯进行化学修饰和重构，形成多孔结构。

由此产生的超级电容器的能量存储密度接近于铅酸电池。

密歇根理工大学的科学家研发出一种独特的蜂窝结构三维石墨烯电极，光电转换效率达7.8%，且价格低廉，有望替代太阳能电池中的铂。

东芝开发了石墨烯和银纳米线的复合透明电极，并实现了大面积化。

半导体材料领域。

石墨烯被认为是替代硅的理想材料，大量有实力的公司开展了石墨烯半导体器件的研发。

韩国成均馆大学开发出一种高度稳定的n型石墨烯半导体，可以在长时间暴露在空气中时使用。

美国哥伦比亚大学研制出石墨烯-硅光电混合芯片，在光互连和低功率光子集成电路领域具有广阔的应用前景。

IBM研究人员开发出截止频率高达GHz的石墨烯场效应晶体管，其频率性能远远超过相同栅极长度的最先进硅晶体管的截止频率。

生物医学领域。

石墨烯及其衍生物在纳米药物输送系统、生物检测、生物成像和肿瘤治疗方面具有广泛的应用。

基于石墨烯的生物器件或生物传感器可用于细菌分析、DNA和蛋白质检测。

例如，宾夕法尼亚大学开发的石墨烯纳米孔装置可以快速完成DNA测序。

石墨烯量子点用于生物成像。

与荧光粉相比，具有荧光更稳定、无光漂白、光衰少等特点。

尽管石墨烯在生物医学领域的应用研究还处于起步阶段，但却是最具有广阔产业化前景的应用领域之一。

对于石墨烯浪潮的问题，石墨烯新材料技术发展与规划副主任李继军博士表示，石墨烯产业目前处于技术概念阶段，仍处于技术突破的前夜。

一旦技术取得突破，石墨烯产业将取得巨大成果。

爆发式增长，如石墨烯在消费电子产品触摸屏、锂离子电池、超级电容器等方面的应用。

这些应用技术一旦取得突破，将对当前的手机触摸屏行业和汽车行业产生颠覆性的变化。

对于石墨烯来说，突破性的改变必须通过基础研究的突破来实现。

虽然基础研究距离具体产品还很遥远，但世界正在快速发展，技术的加速可以弥补时间的错位。

一旦关键基础问题的研究取得突破，在资金和人力的推动下，其他工业化相关问题也将很快得到解决。