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习主席首次视察“石墨烯”企业

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发表于 2015-1-3 09:09:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
【新闻联播:习主席首次视察“石墨烯”企业】
播报:2014年12月14日 19:00

链接:http://news.cntv.cn/2014/12/14/VIDE1418556056402930.shtml

摘录:

央视网消息(新闻联播):中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平近日在江苏调研时强调,要全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中全会精神,落实中央经济工作会议精神,主动把握和积极适应经济发展新常态,协调推进全面建成小康社会、全面深化改革、全面推进依法治国、全面从严治党,推动改革开放和社会主义现代化建设迈上新台阶。

夜幕徐徐降临,路灯渐渐亮起。总书记从镇江驱车近100公里,顶着夜色来到南京市考察江苏省产业技术研究院。习近平认真听取研发工作介绍,不时询问有关情况。在成果展示区,他拿起石墨烯气体阻隔膜,了解产品性能、市场应用、产业前景等,得知这一产品达到国际领先水平,习近平十分高兴。在同科技人员交谈时,习近平说,实现我国经济持续健康发展,必须依靠创新驱动。要深入推进科技和经济紧密结合,推动产学研深度融合,实现科技同产业无缝对接,不断提高科技进步对经济增长的贡献度。大家对总书记的深情嘱托报以热烈掌声。

【百度百科:石墨烯】

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov),成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。并且,石墨烯在自然界也有产出,它体现为高能物理状态下的圈量子的粒子态相。

石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/mK,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/Vs,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约10-8 m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

2012年,美国化学学会称石墨烯的强度是钢铁的200倍,它如此轻薄,以至于1盎司的石墨烯可以覆盖28个足球场。中国科学家曾合成石墨烯气凝胶,密度只有空气的1/6;一立方英寸(约16.39立方厘米)的石墨烯气凝胶放在一片草叶上,草叶不会变形。

石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜,人们发现,石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,而传统的半导体和导体,例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞,传统的半导体和导体用热的形式释放了一些能量,2013年一般的电脑芯片以这种方式浪费了72%-81%的电能,石墨烯则不同,它的电子能量不会被损耗,这使它具有了非比寻常的优良特性。

作为导电性、机械性能都很优异的材料,素来有“黑金子”之称的石墨烯之前在中国市场上的价格近十倍于黄金,超过2000元/克,目前最低降到3元/克。

最近美国加州大学洛杉矶分校的研究人员就开发出一种以石墨烯为基础的微型超级电容器,该电容器不仅外形小巧,而且充电速度为普通电池的1000倍,可以在数秒内为手机甚至汽车充电,同时可用于制造体积较小的器件。

【最新应用】——扩展阅读

特斯拉CEO伊隆马斯克在接受媒体采访时表示,“一次充电行驶500英里也是有可能的,而且我们很快就能做到这一点。”特斯拉可能很快就会推出一次充电即可行驶500英里的电动汽车,因为高性能石墨烯电池的研发取得了不错的进展,而这种电池的输出密度是锂离子电池的四倍。

华为董事长任正非在接受媒体采访时声称,未来10至20年内会爆发一场技术革命,“我认为这个时代将来最大的颠覆,是石墨烯时代颠覆硅时代”,“现在芯片有极限宽度,硅的极限是七纳米,已经临近边界了,石墨是技术革命前沿”。

韩国三星已找到在硅片上制造高质量石墨烯的方法。三星在声明中表示,这些技术进步意味着公司可以开始制造“柔性显示屏、可穿戴产品和其他下一代电子产品”。

三星并不是唯一研究石墨烯的科技公司,IBM、诺基亚和SanDisk公司的研究人员都在尝试用石墨烯材料创造新型传感器、晶体管和存储器。

比尔及梅琳达-盖茨基金会拿出10万美元奖金,奖励利用石墨烯创造出更薄、更轻和更稳固的安全套科学家。

汽车制造商正在探索研制机身采用石墨烯的电动汽车,石墨烯不仅对机身起到保护作用,还将作为太阳能面板为汽车供电。飞机制造商也希望利用石墨烯制造飞机。

麻省理工学院的国际研究团队正在利用石墨烯研究量子计算机,它将是未来计算行业的大市场。

彭博社日前发表报道称,石墨烯因为其本身的特质,很可能成为未来的神奇材料,并在硬件设计和制造业中引起新一轮革命。由于它可以让设备变得更薄更柔软,彭博社认为它可能成为苹果和三星的下一个战场。目前苹果、三星和谷歌貌似已经在竞争收购,欲将这种材料用于移动和可穿戴设备中的相关知识产权都收入囊中。据预测,到2016年全球移动设备销量将高达8470亿美元,未来五年可穿戴设备的销量将高达190亿美元。掌握了石墨烯的开发技术就成为公司未来在电子设备市场发展的关键。

2013年,欧委会通过决定,投资10亿欧元、期限10年,启动了欧盟未来新兴技术(FET)石墨烯旗舰项目,旨在把石墨烯和相关层状材料从实验室带入社会,为欧洲诸多产业带来一场革命,促进经济增长,创造就业机会。石墨烯旗舰项目由瑞典查尔姆斯理工大学牵头、欧盟15个成员国的100多个研发团队组成,其中包括4名诺贝尔奖得主。

欧盟石墨烯旗舰项目总协调人Jari Kinaret教授用“热火朝天”来形容目前中国人对石墨烯的研发。据他了解,世界各国对于专利申请的门槛不一,但单从数量上讲,中国大陆申请石墨烯技术的专利占到了全球的50%以上。

【最新资讯】

石墨烯电池或将引领改革:充电10分钟跑1000公里
2014-12-14 10:25

  石墨烯聚合材料电池的成本将比锂电池低77%,重量也仅为传统电池的一半。

  Graphenano公司计划于2015年将此电池投入生产,并且计划与德国四大汽车公司中的两家(现在还不方便透露公司名称)将在本月和电动汽车进行试验。

  而目前电动汽车界的明星汽车——特斯拉董事长兼产品架构师艾伦 马斯克(Elon Musk)此前在接受英国汽车杂志《Auto Express》专访时大胆预测,电动汽车未来的续航里程有望达到约800公里。此石墨烯聚合材料电池与汽车联合的投产问世或将引领电动汽车行业的新的续航里程。

  石墨烯是世界上最薄、最硬的材料,于2004年问世,其发现者英国曼彻斯特大学安德烈-海姆(AndreGeim)教授于2010年获得诺贝尔物理学奖。

  这种石墨烯聚合材料电池的使用寿命较长,是传统氢化电池的四倍,锂电池的两倍。且因石墨烯的特性,此电池的重量仅为传统电池的一半,使得装载该电池的汽车更加轻量化,进而提高汽车燃油效率。

  虽然此电池具有各种优良的性能,但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称,此电池的成本将比锂电池低77%,完全在消费者承受范围之内。

  此外,在汽车燃料电池等领域,石墨烯还有望带来革命性进步。

  中国科学技术大学吴恒安教授、王奉超特任副研究员与安德烈 海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作,在石墨烯等类膜材料输运特性研究方面首次发现,石墨烯可以作为良好的“质子传导膜”,国际顶尖学术期刊《自然》11月26日在线发表了这一研究成果。

  燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分,汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料,转变输入的化学能量成为电流。

  现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏,降低了电池有效性,但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料,而其他物质则很难穿越,从而可以解决燃料渗透的问题,增加电池的有效性。

  石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢,暗示着该材料结合燃料电池更容易从空气中提取氢。麻省理工学院的Karnik教授在评论中指出这项最新研究证实该在理论上已经达到美国能源部设定的2020年质子交换膜输运性能目标。

  这项突破性研究,为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现,并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步。



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