石墨烯真像说的那样是神奇材料吗?

石墨烯真像说的那样是神奇材料吗?

石墨烯浪费金钱,一位非常资深的英国教授去年在与政府资助科学的谈话中告诉记者。

他抱怨说,它可能对一些应用程序很有用,但石墨烯永远不会是革命性的:技术太有限了 - 它很有趣但不是游戏规则改变者。

在英国政府拨款5000万英镑用于石墨烯研究后几个月,我们正在谈论这个问题。

前一年,曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov因其在“奇迹材料”方面的开创性工作获得了诺贝尔物理学奖,而这笔资金则是对一个令人兴奋的新研究领域的信任投票。圣诞节后,另外还有1100万英镑。

石墨烯是由石墨中提取的单层碳原子组成的新物质的名称,具有惊人的特性:物质比金刚石强,比铜更导电,比橡胶更柔韧。

然而令人惊讶的是,超过6000万英镑是在紧缩时代投入一个特定科学领域的大量资金,其他科目的研究人员总是至少要狡辩。

在慷慨的资助中,怨恨并不罕见,特别是如果资金似乎是针对一个特定项目而不是整个基础研究领域,从长远来看可能会带来更多。

反对的是所谓的协和式综合症:公共资金被用于单个项目,在这种情况下是一架超音速客机,因其美丽而受到钦佩,但其可能的用途受到限制。

非凡的可能范围

但石墨烯是不同的,并引起了英国政府 - 以及其他政府和公司的关注 - 正是因为它的潜在利益进入了一个非常广泛的领域。

石墨烯真像说的那样是神奇材料吗?图片说明石墨烯可以结束生锈问题吗?

即使它未能提供电子产品所承诺的所有功能,它仍然可以证明在能源或医药等其他产品中非常有用。

去年在自然界的一篇论文中,Novoselov教授和他的同事们概述了石墨烯可能应用的“路线图”,探讨它是否可能成为“下一个破坏性技术,取代目前使用的一些材料并开辟新市场?”

他们承认,许多材料最令人兴奋的特性只能通过最高等级的石墨烯实现,并且工业规模的技术尚未得到证实。

尽管如此,他们认为一长串申请似乎是合情合理的。

灵活的电子屏幕可能最快出现,最吸引人的想法是“电子纸”。根据研究,预计到2015年将有一个工作原型,尽管目前任何可销售的产品的成本仍然太高。

承认硅的既定作用意味着石墨烯不是半导体,直到2021年之后才可能在处理器中起作用。

然而,他们说石墨烯很薄,“油漆”可以作为防锈剂或“电子墨水”,或者添加到先进的复合材料中,使其不渗透或导电或更强。

虽然仍存在许多技术障碍,但它可用于增强太阳能电池并改善电池的使用寿命。

转向石墨烯的价格和麻烦需要在经济上有意义

作为对环境高度敏感的材料,石墨烯可以作为传感器,使用单个装置测量应变,气体,磁力或压力。

其纯度和大表面积使其也适用于医疗用途:从帮助药物输送到建立用于再生医学的新组织。然而,作者承认,绝对数量的障碍意味着这种情况不会发生在2030年之前。

他们认识到“只有石墨烯的性质,无论多么吸引人,都可以转化为具有足够竞争力的应用,以证明成本和变化中断......”

换句话说,转向石墨烯的价格和麻烦需要在经济上有意义。

因此,文章认为,石墨烯的“全部潜力只会在新颖的应用中实现,这些应用是专门针对这种材料设计的......”

这意味着石墨烯是一种赌博:真正有意义的是,人们将不得不为此梦想努力去创造。

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