石墨烯：汽车新型材料的神奇力量

　　作者： 陈光祖

　　不久前，笔者在报刊上发表一篇文章，其中简短提到，不久未来，车前窗的刮水器可以不用了，要去掉。接着有一位记者打电话给笔者说：陈老，我是开车“二把刀”，最怕是下雨天和雪天开车，眼都不敢眨，很紧张，要是不要刮水器，我还敢开车吗？我告诉她，你不用紧张，有一种叫“纳米级石墨烯薄膜贴在或是喷上车前窗，不管是雨天，雪天甚至灰尘，只要碰上马上滑掉，一点也不会留着，车窗特别明亮，而且车上仪表的显示可以用在方向盘的车窗上，这在飞机上已用多年，你要什么要求，只要说话，就会有数据显示在车窗前方上，不用现在那样还得低头看一看仪表显示屏。她说那太好，你告诉我这是什么东西在起作用。这就是我进一步认真思考去写这篇文稿，供大家来共同探索，如何更好去发展汽车产业的新型材料问题的启示。

　　石墨烯是新近世界上发明的超级材料，这个发明和应用的神奇项目还仅仅用了10个年头。2004年英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖诺夫在实验室里，他们利用类似铅笔石墨那样物质，把它分离成薄片，又在薄片上贴上胶带，再进行剥离，形成极为细薄的石墨片，就这样的设法一直剥下去，构成了现在的石墨烯。资料证明，厚度可能薄到难以想象的0.35纳米，而它的强度却顶上厚度为1毫米钢板强度的200万倍。随着石墨烯研究和应用上速度深化，在社会上各个领域都获得巨大的突破，据说世界上已有一万多家大大小小的企业在进行商业化的研发和应用，其中不少是在中国。2010年，上面提到的两位石墨烯发明者，获得诺贝尔物理学奖的最高荣誉。

　　但这里要说明，石墨烯不能误解为是石墨的一种产品，目前石墨烯是从甲烷、乙烷等含碳气体中提取，与石墨没有关系，它已形成独立的新型材料体系，在汽车、电子信息、航空、航天、海洋、化工、纲材、能源、生物等领域上应用，将催生万亿美元产能，盈利会达最好的行业。

　　石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体，它是人类已知物质中透明度强、有韧性、极其坚硬、防水防热，电阻率低，资源丰富的一种完美材料，并成为国际各个行业竞争的焦点。

　　据提示，三星苹果的竞争将从全球智能手机市场上转向到石墨烯产品研发专利竞争上，都在尝试尽早开发出下一代能用上石墨烯专利的产品。在美国专利商标信息表明，2013年三星拥有38项专利申请，其中至少有17项发明专利中提到石墨烯一词。苹果拥有2项石墨烯专利，1BM和富士康等公司都注册了与石墨烯有关专利。石墨烯市场潜力巨大，根据Yakee Group数据，2016年全球移动设备销售将达到8470亿美元，英国Juniper Research领域可穿戴计算设备未来5个将扩大14倍，这些都与石墨烯的应用与竞争有关。三星重点将在智能手机内存芯片和电视机上应用石墨烯，采用可耐用，热导性和弹性更好的石墨烯材料。三星还已与成均馆大学合作，开发出一种石墨烯芯片，很快可用商业化。三星还表示，石墨烯未来可应用于太空服、集成电路、传感器、芯片、显示屏、智能衣物、特别是消防人员穿的石墨烯防火服上。

　　在欧盟，2013年启动为期10年的石墨烯研发项目计划，花费10亿欧元投资。美国从2008年开始已投入3000多万美元研制石墨烯产品。德国在2010年启动1060万欧元，开展石墨烯新兴前沿研究项目的投入。日本经济产业省，从2011年开始投入9亿日元，重点支持碳纳米管和石墨烯的合成技术。韩国通商资源部计划，从2013年开始的未来 6年投入4230万美元协助企业将石墨烯的应用产品的商业化。

　　在国内石墨烯研发和应用也掀起一股热潮。在常州已成立石墨烯研究院，并以该院为中心启动建设石墨烯科技产业园，他们确定“三四五”计划，三是大战略定位：分别把握石墨烯研究动态，引领开发和推动产业化应用；四是功能定位：即建立平台，引领团队、孵化企业，培育产业；五是业务平台：即科技创新平台，企业孵化平台，创业投资平台，国际交流合作平台，技术转移平台。目前中科院德州大学，同济大学，荷兰莱顿大学的专家，教授已进入常州石墨烯产业园协助工作，10多家石墨烯企业已开始进行不同项目运作。