能彎曲、可折疊、不摔的手機(jī)屏幕，輕薄透明的電子紙，可“呼吸”二氧化碳的電池，提高人體免疫力的遠(yuǎn)紅外線治療器……

從前只出現(xiàn)在科幻片中的高科技產(chǎn)品，正逐漸變成現(xiàn)實(shí)。這一切與一種新材料息息相關(guān)——石墨烯。

從2004年發(fā)現(xiàn)至今不過短短16年，石墨烯已在柔性顯示、新能源電池、超級(jí)電容、電子信息技術(shù)、航天技術(shù)、生物醫(yī)藥、生活日用等領(lǐng)域展露出非凡的應(yīng)用潛力。作為國內(nèi)較早一批研究石墨烯的企業(yè)，合肥微晶材料科技有限公司（以下簡稱“微晶科技”）成功實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化，其研發(fā)的石墨烯納米銀線復(fù)合柔性透明導(dǎo)電膜，或?qū)⒃谌嵝钥纱┐黝I(lǐng)域的新時(shí)代馳騁一番。

“未來我們將以發(fā)展石墨烯等新材料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為己任，力爭成為新材料行業(yè)領(lǐng)跑者。”微晶科技董事長兼研發(fā)負(fù)責(zé)人呂鵬對(duì)《大國之材》說。

高強(qiáng)度、高導(dǎo)電、超薄超輕的石墨烯正在創(chuàng)新人類未來的生活，微晶科技也如同哆啦A夢的那只神奇口袋，正在努力將創(chuàng)新帶到現(xiàn)實(shí)。

從0到1，從實(shí)驗(yàn)室走向市場

英國科幻小說家阿瑟·克拉克曾說過：“對(duì)于未來，我們能做的唯一準(zhǔn)確的預(yù)測是它必將無比精彩。”這話用在石墨烯上再恰當(dāng)不過。

作為碳家族中的一員，石墨烯可謂含著“金湯匙”出生。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家海姆和諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯。2010年年末，石墨烯斬獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，一時(shí)聲名鵲起，甚至被預(yù)言將“徹底改變21世紀(jì)”，將掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

而呂鵬來之所以很早就進(jìn)入這個(gè)行業(yè)，純屬誤打誤撞。

2010年，呂鵬進(jìn)入合肥工業(yè)大學(xué)微電子專業(yè)讀研時(shí)，導(dǎo)師給另外幾個(gè)同學(xué)都安排了明確的研究方向和實(shí)驗(yàn)室。輪到他時(shí)，導(dǎo)師覺得石墨烯是一個(gè)很不錯(cuò)的材料，就嘗試性地讓他去研究石墨烯。

這發(fā)生在全球石墨烯浪潮之前，國內(nèi)對(duì)這種前沿材料的研究幾乎是空白的。呂鵬所在的實(shí)驗(yàn)室一直做的是納米材料的研究，對(duì)此也是一無所知。

沒有實(shí)驗(yàn)室，沒有師兄帶，更沒有參照物，呂鵬回憶起來笑著說，“當(dāng)時(shí)感覺特別悲催。”

但現(xiàn)在的他感謝這段艱苦而磨礪的時(shí)光，“相當(dāng)于經(jīng)歷了一次小的創(chuàng)業(yè)。”看文獻(xiàn)、買設(shè)備、裝設(shè)備、調(diào)試設(shè)備、搭建實(shí)驗(yàn)室，呂鵬都只能親力親為，對(duì)設(shè)備和工藝的理解有了深層次的提升。

隨著研究的不斷深入，呂鵬竟?jié)u漸喜歡上石墨烯了。進(jìn)入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)攻讀凝聚態(tài)物理博士時(shí)，他依然選擇繼續(xù)研究老行當(dāng)。

經(jīng)過幾年的反復(fù)試驗(yàn)，呂鵬終于探索出比較成熟的石墨烯的生產(chǎn)工藝，并做了不少應(yīng)用研究。他越發(fā)認(rèn)為石墨烯是一種有前景的新材料。“這么好的材料放在實(shí)驗(yàn)室束之高閣，就只能一直存在于文獻(xiàn)中，太浪費(fèi)了。”

呂鵬與實(shí)驗(yàn)室的幾個(gè)同學(xué)決定，把實(shí)驗(yàn)成果推廣到市場進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。2013年1月，呂鵬和團(tuán)隊(duì)在合肥國家大學(xué)科技園創(chuàng)辦了微晶科技。

創(chuàng)業(yè)初期，團(tuán)隊(duì)從生產(chǎn)石墨烯薄膜樣品起步。很快，石墨烯薄膜樣品得到高校、實(shí)驗(yàn)室和研究所的高度認(rèn)可，被中科院、香港城市大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)采購，并遠(yuǎn)銷海外越來越多的高校和科研單位。

“到后來，我們占據(jù)了石墨烯薄膜樣品的70%市場。”

但呂鵬和團(tuán)隊(duì)也發(fā)現(xiàn)了問題，石墨烯樣品的市場容量十分有限，只有真正應(yīng)用到日常生活中去，這種好材料才能發(fā)揮它最大的價(jià)值。

2013年，國內(nèi)石墨烯行業(yè)迎來春天，中國國家自然科學(xué)基金投入2.1億元推動(dòng)石墨烯項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化，帶動(dòng)了下游的產(chǎn)品發(fā)展。

順應(yīng)這股東風(fēng)，微晶科技在2014年轉(zhuǎn)向了粉體研發(fā)。憑著幾年穩(wěn)打穩(wěn)扎的沉淀，迅速建成石墨烯粉體噸級(jí)生產(chǎn)線，月產(chǎn)能達(dá)到20噸，并降本70%。

用產(chǎn)業(yè)化思維打通最后一公里

這是一個(gè)科技創(chuàng)造夢想的時(shí)代，也是一個(gè)創(chuàng)新改變世界的時(shí)代。

但并不是每一項(xiàng)創(chuàng)新成果都能得到產(chǎn)業(yè)化，呂鵬也走過彎路。

在成功建立石墨烯粉體噸級(jí)生產(chǎn)線后，這些品質(zhì)高、價(jià)格低的石墨烯粉體性能固然優(yōu)越，但在具體應(yīng)用時(shí)卻涉及到均勻分散問題，最終變成雞肋產(chǎn)品，大部分沒有化工基礎(chǔ)的采購企業(yè)沒法真正利用好石墨烯的屬性產(chǎn)生效益。

為了尋找一條適合公司發(fā)展的路徑，微晶科技做過OEM代加工，也做過品牌運(yùn)營。

經(jīng)過一番挫敗，呂鵬逐漸意識(shí)到，石墨烯雖然看起來“高大上”，但微晶科技更應(yīng)該做產(chǎn)品設(shè)計(jì)的“深度思考者”。

為了讓客戶更方便地使用產(chǎn)品，并將石墨烯真正推入市場，呂鵬決定開發(fā)中間產(chǎn)品。“它與市面上的產(chǎn)品通用，但性能更優(yōu)越，大家還不需要了解枯燥深?yuàn)W的石墨烯分散等知識(shí)。”

呂鵬果斷調(diào)整方向，開始面向C端市場研發(fā)一些可以量產(chǎn)的生活消費(fèi)品。

2017年，在合肥高投的牽線下，微晶科技和宇航派蒙達(dá)成了合作。耕耘于防輻射領(lǐng)域的宇航派蒙找到了成本低且優(yōu)質(zhì)的石墨烯材料，微晶科技也終于打通了走向市場的最后一公里。

“現(xiàn)階段，我們適合做to C的產(chǎn)品，著重于產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)，把產(chǎn)品精雕細(xì)琢好，與有需求的大企業(yè)合作，這樣更有利于產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。”

2017年，微晶科技還成功開發(fā)了石墨烯紅外理療產(chǎn)品系列，并且與小米深入合作。短短兩個(gè)月，微晶科技研發(fā)的石墨烯腰帶和石墨烯眼罩就在小米有品商城獲得了二十萬套的銷量，呂鵬和團(tuán)隊(duì)終于品嘗到石墨烯材料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的勝利果實(shí)。

“不一定非得應(yīng)用到所謂高大上的電子產(chǎn)品里面才是好技術(shù)，只要能切切實(shí)實(shí)造福人類，它就是有價(jià)值的。”

“這就是產(chǎn)業(yè)化思維和高校思維的區(qū)別。”呂鵬似乎在總結(jié)過去的自己，他表示高校思維大多帶著理想主義，過于關(guān)注新材料的尖端特性，以至于很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

“初期的微晶就是學(xué)院派，覺得石墨烯本身是個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)品，不愁賣。后來遭遇各種難題，通過努力才讓熟悉的技術(shù)跟產(chǎn)業(yè)接軌，才轉(zhuǎn)型熬過來了。雖然磕磕碰碰，但幸運(yùn)的是，我們找到了出路。”

針對(duì)石墨烯行業(yè)目前存在的問題，如過度炒作、低質(zhì)重復(fù)建設(shè)、低端產(chǎn)能出現(xiàn)過剩、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失導(dǎo)致市場魚龍混雜、下游應(yīng)用市場仍未全面打開等現(xiàn)象。呂鵬表示，“市場上90%的石墨烯企業(yè)，要么是借著石墨烯做概念營銷，實(shí)質(zhì)上并沒有和石墨烯有太多關(guān)聯(lián)，要么在摳技術(shù)，導(dǎo)致陷入死胡同中，真正能做石墨烯產(chǎn)品并且產(chǎn)業(yè)化的很少。”

“我們更傾向于用技術(shù)來給客戶謀福利，我們要做新材料的配方公司。通過新思路來做配方的優(yōu)化或者研發(fā)出新產(chǎn)品，解決客戶的痛點(diǎn)問題。”

透明導(dǎo)電膜開啟柔性觸控新天地

呂鵬給微晶科技的未來制定了三個(gè)發(fā)展方向。

一是為高校、科研院所提供用于研究的石墨烯薄膜樣品；二是聚焦生活消費(fèi)品類產(chǎn)品，如石墨烯眼罩、腰帶、理療毯的市場拓展；三是中高端石墨烯導(dǎo)電膜。

“我們結(jié)合產(chǎn)業(yè)化思維，對(duì)各種材料進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化研究，竭力讓高端的產(chǎn)品得到真正的落地。”

目前，微晶科技在石墨烯柔性透明導(dǎo)電膜宏量制備領(lǐng)域已取得突破性進(jìn)展。

在微晶科技的實(shí)驗(yàn)室里，可以親眼見識(shí)到石墨烯的神奇應(yīng)用。由微晶科技研發(fā)的新一代石墨烯納米銀線復(fù)合柔性透明導(dǎo)電膜，從外觀上看，與普通塑料薄膜無異，可以隨意彎曲。用它制成的86寸觸摸屏，保持著高度的觸摸靈敏性。

與傳統(tǒng)ITO材料相比，這種新型透明導(dǎo)電膜具有優(yōu)異的可撓性、高透過性、高導(dǎo)電性、高環(huán)保等特性，可用于觸摸屏、可穿戴設(shè)備、柔性顯示、柔性透明屏蔽、柔性透明發(fā)熱、薄膜光伏、有機(jī)太陽能電池等領(lǐng)域。

呂鵬介紹，團(tuán)隊(duì)一開始是以石墨烯透明導(dǎo)電薄膜的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為目標(biāo)的，但等到把市面上所有透明導(dǎo)電薄膜都仔細(xì)調(diào)研后，它已是一個(gè)成熟的產(chǎn)品，再做已沒有任何優(yōu)勢。而納米銀線在柔性透明導(dǎo)電功能方面有獨(dú)到的優(yōu)勢，呂鵬專門成立項(xiàng)目組去研究納米銀線制備技術(shù)，欲意將納米銀線與石墨烯相結(jié)合。

石墨烯納米銀線復(fù)合柔性透明導(dǎo)電膜，就是利用石墨烯粉體的改性技術(shù)和納米銀線技術(shù)，兩者接觸融合，配置出導(dǎo)電墨水直接涂布在薄膜上，研發(fā)出新的導(dǎo)電薄膜，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

“我們是國內(nèi)首家通過石墨烯改性配復(fù)合墨水涂布成柔性透明導(dǎo)電膜的企業(yè)。”呂鵬表示，目前微晶科技已與多家國內(nèi)大型液晶顯示屏企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作。

隨著移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的高速發(fā)展,顯示和觸控已成為技術(shù)上最成熟、使用最為便捷的人機(jī)交互端口。從曲面顯示屏到折疊屏手機(jī)，柔性觸控漸漸進(jìn)入大眾視線，成為未來電子產(chǎn)品的主要發(fā)展趨勢之一。

盡管未來世界充滿期望與不確定，但人們對(duì)于石墨烯、對(duì)于碳材料的認(rèn)識(shí)和研究才剛剛拉開序幕。石墨烯，到底能否在科技領(lǐng)域創(chuàng)造出無限的可能性呢？

呂鵬與他的微晶科技，在未來或?qū)⒔獯鸪鲞@個(gè)問題。