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新一轮研发热潮来袭 石墨烯“跨界”医学检测
内容来源:​ 智造大视野    浏览次数:203    更新时间:2019/1/17

有着“黑金”、“新材料之王”之称的石墨烯,是目前已知的最薄也最坚硬的纳米材料,具有超薄、超轻、超柔韧、超高强度、超强导电性、优异的导热和透光性等特性,是主导未来高科技竞争的超级材料,市场关注度极高。凭借着优异的性能,在全球掀起了一波又一波研发热潮。

谈及石墨烯的发展,世界主要科技大国都未曾缺席。目前全球已有80多个国家投入石墨烯的研发、生产。数据显示,美国、日本、中国石墨烯研发和生产实力最强。不仅如此,英特尔、三星等国际知名跨国企业纷纷将石墨烯及其应用技术作为长期战略发展方向,而且还涌现出了大批专门从事石墨烯研发、生产和应用的机构和企业。

在技术研发层面,相关技术不断突破。近日,美国伊利诺伊大学芝加哥分校的一项新研究赋予了这种材料一种新用途——检测肌萎缩侧索硬化症(ALS)。研究人员指出,石墨烯是一种很有用的检测工具,其声学特性能够帮助科学家开发新的神经退行性疾病诊断方法。由于目前还没有可靠的ALS实验室检测手段,这种客观的诊断测试可以帮助ALS患者尽早开始接受治疗,减缓病情。

瑞典林雪平大学(Linkuping University)的研究人员正致力于开发一种方法,将水和二氧化碳转化为未来的可再生能源,利用太阳能和应用于立方碳化硅表面的石墨烯。他们现在已经朝着这一目标迈出了重要的一步,并开发出了一种方法,使在严格控制的过程中产生多层石墨烯成为可能。研究小组还发现,石墨烯在某些条件下充当超导体。

近期,中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所仿生机器人与智能材料实验室研究员研究团队通过细致研究石墨烯泡沫铰链和缺陷的SEM镜像,在准二维石墨片模型基础上,成功构建了一种同时含有本征孔和铰链键的三维孔片网络拓扑模型。通过引入铰链键力场参数和孔片比特征几何量,借助粗粒化动力学方法,合理地实现了对拟真实石墨烯泡沫力学行为的有效评估。

石墨烯集多种优异性能于一身,广泛受益各行各业。为了充分发挥石墨烯的各项优异性能,将潜在的资源优势转化为技术优势和经济优势,科研机构、企业、高校院所都十分重视石墨烯技术基础研究和产业化应用,石墨烯产业发展步伐不断加快。

当前,石墨烯虽然已经走出了实验室,但仍面临技术、市场、成本三大产业化制约瓶颈。目前各种应用产品层出不穷,百花齐放,但是缺乏真正的高品质、高附加值和体现石墨烯独特性能的杀手锏级产品仍是行业的痛点。

宏观来看,在政策的大力支持下,国内石墨烯相关研发成功也呈现出爆发式增长,与国际保持着同步竞争。而就技术本身而言,国内一直处于国际前列,其专利持有已在全球占据一席之地。然而,数量的猛增却不意味着质量的提升。接下来,在政策层面日渐清晰、技术上避免扎堆中低端,市场上打破同质化竞争,石墨烯的发展还需经历一场暴风雨的洗礼。




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