石墨烯下一个战场——打通技术瓶颈是首要任务

houxiao

石墨烯令人眼花缭乱的优点让人期待一场技术革命，但科学家在花费10亿欧元的同时，必须要打通一些瓶颈。

欧盟委员会于今年1月批准了石墨烯旗舰项目。此前，石墨烯研究已经是世界上规模最大的材料科研项目，总计有数百名来自欧洲17个国家的科学家参与。在旗舰项目于11月25日提交进一步的项目提案后，石墨烯研究必将进一步扩大。

石墨烯是人类制造出的最薄物质：一薄片碳原子以六边蜂窝型呈现，坚硬如金刚石，其强度是铁的数百倍。但与此同时却具有极高的柔韧度，甚至具备可伸缩性。以石墨烯为媒介在室内环境下传输电流，其速度超过任何已知的材料。此外，它还能将任意波长的光转换成稳定的光流。自从石墨烯于10年前第一次被分离出来后，研究者针对它潜在的用途提出了多种设想——从更快的电脑芯片到更灵活的触摸屏，再到高效率的太阳能电池和海水淡化膜。

但是，要想充分掌握石墨烯的属性并将其应用于实际用途中，研究者还面临着巨大挑战。大型号石墨烯的制造工艺非常复杂且十分昂贵，经常使得碳原子破裂或撕裂，无法与实验室中完美比例的石墨烯相媲美。即便质量过关，目前既没有先进的工业手段将石墨烯制造得如此之薄，也没有技术将它与其他物质结合从而生产出有用的产品。除此之外，它还有一个最大的弱点：虽然石墨烯中的电子流动性极强，但它的其他属性决定了石墨烯根本不适合开关切换活动，而这是数字电子技术的核心要求。