北京作為全國科技資源最豐富的地區(qū),在發(fā)展石墨烯產(chǎn)業(yè)方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,那么北京市的石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀如何?未來又該如何發(fā)展呢?
繼2004年英國曼徹斯特大學(xué)Andre Geim 和 Kostya Novoselov 成功從石墨上剝離石墨烯并于2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎,石墨烯用了短短數(shù)年的時間便完成了從登上歷史舞臺到走進(jìn)公眾視線的過程。
學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界、金融界甚至各國政府都對這種二維蜂窩結(jié)構(gòu)單原子層碳材料寄予厚望。由于其具有最薄、最大比表面積、最硬、最抗拉等諸多史上最強(qiáng)性質(zhì)和高導(dǎo)電導(dǎo)熱、生物兼容性、類催化劑能等獨特性質(zhì),在眾多領(lǐng)域都可以得到應(yīng)用。
一、北京石墨烯及相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展研究
北京市科委在石墨烯領(lǐng)域也進(jìn)行了長期布局,從“十二五”初期起即布局了相關(guān)科技項目,累計投入科技經(jīng)費(fèi)數(shù)千萬元,重點支持了石墨烯改性復(fù)合材料、石墨烯薄膜材料,以及石墨烯相關(guān)電子器件的研發(fā)。
國務(wù)院于2016年9月18日印發(fā)《北京加強(qiáng)全國科技創(chuàng)新中心建設(shè)總體方案》,明確了北京加強(qiáng)全國科技創(chuàng)新中心建設(shè)的總體思路、發(fā)展目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施。方案指出要重點突破石墨烯材料等一批關(guān)鍵共性技術(shù),引領(lǐng)支撐首都“高精尖”經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
北京在石墨烯領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步聚焦石墨烯技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)揮技術(shù)源頭作用,并結(jié)合完善的創(chuàng)業(yè)服務(wù)體系及金融資源為石墨烯領(lǐng)域培育重點企業(yè)。
目前北京市科學(xué)技術(shù)委員會(以下簡稱“北京市科委”)在石墨烯領(lǐng)域開展了如下舉措:
一是率先啟動北京市石墨烯科技創(chuàng)新專項。北京市石墨烯科技創(chuàng)新專項計劃將撥出專門經(jīng)費(fèi)持續(xù)支持石墨烯技術(shù)重大原創(chuàng)性突破與高端應(yīng)用,兼顧基礎(chǔ)前沿與產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新并行,力爭在石墨烯材料制備及應(yīng)用等領(lǐng)域取得重大突破,搶占全球石墨烯科技制高點,形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。專項啟動同時,北京市科委成立北京市石墨烯科技創(chuàng)新專項專家委員會。專家委員會囊括北京大學(xué)劉忠范院士、北京航空材料研究院戴圣龍院長、清華大學(xué)魏飛教授、國家納米中心趙宇亮研究員等技術(shù)專家與企業(yè)代表,為北京市未來10年石墨烯的發(fā)展出謀劃策,并促成北京石墨烯產(chǎn)業(yè)的政產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。目前,正在依托專家委員會,編制產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖,形成凝聚行業(yè)共識的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線。
二是籌備建設(shè)新型科研機(jī)構(gòu)——北京石墨烯研究院。依照北京市科技創(chuàng)新大會精神,借鑒北京生命科學(xué)研究所建設(shè)模式,北京市科委推動籌建北京石墨烯研究院,遴選全球頂尖的領(lǐng)銜科學(xué)家給予持續(xù)穩(wěn)定支持,進(jìn)行用人與評價機(jī)制突破創(chuàng)新,探索培育新型科研機(jī)構(gòu)建設(shè)模式,形成與國際接軌、符合國情的科研管理和運(yùn)行機(jī)制。
二、北京市石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
科技發(fā)展是第一生產(chǎn)力,石墨烯技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也應(yīng)緊扣技術(shù)攻關(guān)。以石墨烯制備技術(shù)為例,石墨烯材料的優(yōu)異性需要完善的制備工藝才可體現(xiàn)。然而目前石墨烯材料的制備技術(shù)尚無法使石墨烯產(chǎn)品性能達(dá)到理想狀態(tài),且成本過高,阻礙石墨烯產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。故石墨烯材料制備工藝的創(chuàng)新突破至關(guān)重要。石墨烯粉體制備需突破大批量綠色制備工藝,重點攻關(guān)非氧化剝離石墨烯粉體制備技術(shù)。高品質(zhì)單晶石墨烯薄膜的生產(chǎn)技術(shù)目前還處于發(fā)展階段,需重點攻克大面積高品質(zhì)單晶石墨烯薄膜制備工藝及無損剝離工藝,以適應(yīng)未來石墨烯半導(dǎo)體、電子元器件的發(fā)展需求。
目前國內(nèi)石墨烯材料在應(yīng)用中扮演“工業(yè)味精”的角色,應(yīng)用面廣而不專精。每一種材料肯定有其最適合發(fā)揮作用的領(lǐng)域,一味地追求全面應(yīng)用既不科學(xué),也不現(xiàn)實。針對這一現(xiàn)狀,學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界應(yīng)帶頭致力發(fā)掘石墨烯真正的“殺手锏”應(yīng)用,以應(yīng)用帶動技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,攻關(guān)真正符合石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心共性技術(shù)。目前IBM、三星等國際企業(yè)已布局完成石墨烯CVD制備、大面積薄膜生產(chǎn),以及半導(dǎo)體方面完成了專利布局,累積了雄厚的技術(shù)經(jīng)驗,為下一代半導(dǎo)體技術(shù)革新及發(fā)展柔性電子器件打下了堅實的基礎(chǔ),這是我們可以學(xué)習(xí)借鑒的。
石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,除了技術(shù)層面的突破,還需要充分發(fā)揮市場的導(dǎo)向性和政府的引領(lǐng)作用。二者分工協(xié)作,保持共軛并行,積極有效地整合資源、人才、技術(shù)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵要素。政府應(yīng)加大政策和資金扶持力度,企業(yè)以及社會資本應(yīng)在資金運(yùn)作及產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上積極配合政府,從而形成政產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的健康發(fā)展道路。
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碳原子呈六角形網(wǎng)狀鍵合的材料“石墨烯”具有很多出色的電特性、熱特性以及機(jī)械特性。具體來說,具有在室溫下也高達(dá)20...
發(fā)表于 2019-07-29 06:27?
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1 引言
人們常見的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離...
發(fā)表于 2019-07-29 06:24?
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場效應(yīng)管(FET)是一種具有pn結(jié)的正向受控作用的有源器件,它是利用電場效應(yīng)來控制輸出電流的大小,其輸入端pn一般工...
發(fā)表于 2019-07-29 06:01?
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傳統(tǒng)的太陽能電池板面臨著一些問題,比如光污染。太陽能電站的電池板反射的光線能對飛過的鳥類造成傷害,對此像特斯拉...
發(fā)表于 2019-07-16 08:28?
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