英国剑桥大学石墨烯中心负责人兼旗舰项目执行委员会主席andreaferrari说:“新注入的资金和能量刺激了整个石墨烯研究界。之前从未有过如此大规模的研究活动。”
人多误事?
但有一些人质疑该项目是不是过于庞大,这种跨学术界和产业的合作不可避免地受到官僚主义的束缚,它是否是推动技术革新的最有效方法?
纽约州约克敦海茨市美国国际商用机器(ibm)公司托马斯·沃森研究中心的石墨烯及纳米技术专家phaedonavouris说:“这种方法并不能真正推动产品革新。”此外,一些参与项目的研究者担忧:在未来几年中,政治力量会压过本应处于最优先位置的科研活动,控制本就分散的资金来源。
不过,由于对旗舰项目的未来充满信心,各国政府与包括诺基亚和空客公司在内的行业合作伙伴将共同提供项目所需的一半资金,而欧盟委员会将提供另一半资金。旗舰项目负责人jarikinaret说:“我希望10年后,基于石墨烯或者其他薄层材料的科学技术将成为主流。正如当下我们广泛地将聚合物、半导体技术以及制陶术应用于生活中一样,石墨烯总有一天也会如此。”
旗舰项目被细分为16项研究内容,其中大部分项目着眼于提升石墨烯在实际生活中的应用,例如高频电子、传感器以及能量储存。在项目启动阶段投入5400万欧元后,该项目进一步的研究提案总价值达900万欧元,预计于2016年年底前开发出第一批技术原型。
产业行动
旗舰项目的进展离不开其他行业伙伴的合作,例如西班牙圣塞巴斯蒂安市石墨烯公司,该公司目前石墨烯产量为每年15平方米。此外,旗舰项目的顺利开展还得益于9月与青石全球科技公司签订的一份协议,该公司位于纽约州瓦屏九瀑布市,此前并无生产石墨烯的经验。该公司将在英国曼彻斯特市开办工作室并提前为石墨烯的顺利生产建造配套设施,这是英国在石墨烯生产领域的重大举措。今年,该公司利用氢的泡沫成功在没有造成腐蚀的情况下将大型单片石墨烯从铜薄片中分离出来,提高了石墨烯的产量,降低了生产成本。
但是,诺基亚公司传感器和材料研究负责人兼旗舰项目咨询委员会成员tapaniryhanen说:“尽管青石公司作出了努力,石墨烯的生产过程仍然非常复杂,将石墨烯添加到基片上难度很大。”旗舰项目的目的是精炼化学气相沉积(cvd)过程,并对备选生产方法进行改良。
此外,问题还在于如何把新鲜出炉的石墨烯从催化箔转移到新的基片上。例如,当把石墨烯安置在硅片上时,硅片会起褶皱。一个解决方法是直接在基片上制造石墨烯,或者将其安置在其他更坚固、防护能力更强的单层上,诸如氮化硼。该方法于今年早些时候已经开始了小规模尝试。
奥斯丁市得克萨斯大学的rodruoff曾主持改进cvd制造方法的工作。他认为,减少石墨烯的生产成本并使其成为主流材料的最佳方法在于如何工业化大规模生产高质量的单层。旗舰项目将研究化学处理方法、超声波振动等其他技术手段,但是要找到一项实用的生产方法仍然有很长的一段路要走。ruoff说:“我们需要一次彻底的突破。”
尽管在制造方面面临诸多挑战,但有人指出石墨烯已经对市场造成了冲击。例如,将多片单层合在一起的多层石墨烯可用于强化网球拍。此外,多层石墨烯可形成传导性回路,马里兰州杰瑟普市沃尔贝克材料公司将其应用于反盗窃包装中。
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