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石墨烯提前點爆材料革命:無法擺脫的特斯拉魔咒

發布時間: 2014-12-26 11:35:22    來源: 證券之星
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[摘要]美國科學界預測,一旦石墨烯基陽極材料技術成熟,特斯拉可在不久后實現單次充電續航里程達500英里的目標。根據技術參數,這種材料將可把鋰離子電池的能量密度和輸出功率提高三倍。

  硬件比的是“柔術”

  石墨烯的發明者之一、諾獎得主康斯坦丁-諾沃肖洛夫爵士去年收到一份來自中國的稀罕之物——全球首款石墨烯觸屏手機。“這是真的嗎?真是用石墨烯做的手機嘛?”收到禮物時,諾沃肖洛夫大為驚嘆。諾沃肖洛夫和其導師因研究二維材料石墨烯開創性實驗而獲得2010年諾貝爾物理學獎。

  目前,在英國劍橋大學研發團隊的改善下,石墨烯屏幕的柔性更上一個臺階。

  今年,劍橋大學石墨烯研究中心和英國公司Plastic Logic共同生產了一款可以完全彎曲折疊的顯示屏。它是一款有源矩陣電泳顯示屏,這種技術通過使用電場重新排列溶液上的懸浮粒子,顯示出圖像。這種顯示屏和如今的電子閱讀器顯示屏很相似,不過它沒有采用玻璃材質,而是選用了軟塑料,當然,這也是首次將石墨烯技術應用在基于晶體管的電子設備上面。

  這項研究最近得到了英國技術戰略委員會的支持,并作為旗下“石墨烯革命”項目的一部分。明年,這項技術有可能應用在基于OLED的全彩柔性石墨烯顯示屏生產上。

  一般顯示屏背板都是導電連接層,可以提供電力支持,重新排列懸浮顯示粒子。但這款顯示屏和傳統顯示屏也有很大不同,它的背板采用了經乳濁液處理的石墨烯電極,而不是標準的濺鍍沉積金屬電極。換句話說,通過利用低溫處理,石墨烯是被“打印”在了背板底層基片上。Plastic Logic公司還開發了一種“有機薄膜晶體管技術”,可以在不到100攝氏度(華氏212度)的低溫下,制造出150 PPI的顯示屏背板。之后,儲存電極將會按照規定的電路圖形開始進行蝕刻,提供背板連接網絡。

  在產業界,蘋果與三星在柔性屏領域競爭已經到了白熱化狀態。

  本月蘋果官方申請了一份關于柔性顯示屏的專利技術。這項技術可以使顯示屏通過變形提供觸覺反饋,同時支持按壓和觸控兩種模式。據了解,未來的 Watch很有可能采用這種支持力回饋的顯示屏幕。不光如此,蘋果的其他產品也很有可能采用柔性屏幕。

  柔性顯示屏并非蘋果一家獨有,三星此前也在研制全面的柔性顯示屏并且已經應用于其智能手表Galaxy Gear。但是這兩種柔性顯示屏在技術上是不一樣的。蘋果的柔性屏可以通過設置在屏幕下方的驅動器創建隆起和凹陷,而三星的柔性屏幕則可以完成卷曲和折疊。

  未來,隨著項目的進一步深入開發,柔性屏將結合LCD和OLED技術,具備全彩色支持能力,并滿足視頻顯示的高速刷新率需要。這樣,此技術可應用在更輕、更易擴展的高密度傳感器上,比如高分辨率的醫療圖像系統,以及高精準的手勢識別應用程序。

  辨認真假石墨烯

  石墨烯有太多優越性,應用面很廣,太陽能電池、傳感器方面、納米電子學、高性能納電子器件、復合材料、場發射材料、氣體傳感器及能量存儲等領域具有廣泛的應用。

  石墨烯產業在中國也受到高度重視。12月13日晚,國家主席習近平來到南京市考察江蘇省產業技術研究院。在成果展示區,他拿起石墨烯氣體阻隔膜,了解產品性能、市場應用、產業前景等。

  習近平調研石墨烯的消息,在證券市場引發一股追捧熱。一時間,跟石墨烯沾親帶故的股票集體受到資金的追逐,不管你是石墨礦還是石墨烯概念。

  石墨烯不一定來自石墨

  10年前英國曼徹斯特大學物理學家安德烈-海姆和康斯坦丁-諾沃肖洛夫,從石墨中用膠帶粘貼的方法最先分離出石墨烯,但目前能產業化的石墨烯主要是從甲烷、乙炔等含碳氣體中獲取,而不是石墨。

  史小軍,江南石墨烯研究院項目部副部長。他知道,石墨烯與石墨不僅僅是一個“烯”的差別,“現在一年我們10噸石墨都用不上,即使未來石墨烯大規模量產了,也用不了幾萬噸。”

  “現在只要企業發布一條關于石墨烯投資和研發合作消息,都會被宣傳為石墨烯概念的重大利好,公司市值大幅上漲。這是純粹的炒作。”一位PE人士說,很多聲稱的投資與技術研發合作,往往是口惠而實不至。

  公開資料顯示,截至目前,一些上市企業當年承諾的石墨烯投資依然沒有到位,石墨烯產品的研發更是進展緩慢。

  當然,仍有一些地方和企業拿出真金白銀精心培育石墨烯產業,如江蘇常州,從2012年開始便出資5000萬建立了石墨烯研究院,打造“東方碳谷”。

  目前,常州園區已有逾30家石墨烯及先進碳材料公司。今年10月,常州第六元素材料科技股份有限公司在新三板成功上市,成為國內石墨烯行業首家新三板掛牌企業。碳元科技、二維碳素等石墨烯企業也正爭取登陸海內外資本市場。

  “緊跟國際步伐、對接國家戰略,抓住石墨烯這種國際型高端產業的首輪發展機遇。”全國政協副主席、科技部長萬鋼在產業考察中這樣鼓勵企業。

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