石墨烯，一種最薄的(de)分子(zi)材(cai)料(liao)。現在(zai)，它正被科學家(jia)看做下一代信息技(ji)術所倚重的(de)重要(yao)材(cai)料(liao)。

　　近日，在由三(san)位院(yuan)士(shi)——中(zhong)科(ke)院(yuan)物(wu)理所(suo)研(yan)究員高鴻鈞、中(zhong)科(ke)院(yuan)化學所(suo)研(yan)究員朱(zhu)道本、北京(jing)大(da)學常務(wu)副校(xiao)長(chang)王(wang)恩(en)哥——共同擔任會議執行主席的(de)香山科(ke)學會議上，與會專(zhuan)家以“新型二維晶(jing)體材料及在未來(lai)信(xin)息器件中(zhong)的(de)應(ying)用”為主題，重點探討了(le)石墨(mo)烯(xi)的(de)未來(lai)發展前景。

　　高(gao)鴻鈞向(xiang)《中(zhong)(zhong)國科學報(bao)》記者(zhe)表示(shi)：“近年來，我國石(shi)墨(mo)烯研究取得(de)了(le)諸多成果(guo)，繼續大(da)力推(tui)進有望讓基于石(shi)墨(mo)烯材料的新一代電子技術根植于中(zhong)(zhong)國。”

　　應用前景有亮點

　　石(shi)墨烯是(shi)由單(dan)層(ceng)碳(tan)原子相互連接構(gou)成的一種六方點陣蜂巢狀二維(wei)單(dan)層(ceng)晶體結構(gou)，是(shi)世界上(shang)最薄的分子材料。

　　起初(chu)，物(wu)理(li)學家(jia)們(men)(men)認為，完(wan)美(mei)的(de)二維結構無法在室(shi)溫下穩定存在。但在2004年，英國曼徹(che)斯特(te)大學物(wu)理(li)學家(jia)安德烈·海姆和(he)康斯坦丁·諾沃(wo)肖洛夫采用剝(bo)離方法，用膠帶將塊體(ti)石墨(mo)不斷減薄，首次(ci)獲得了單層碳原子晶體(ti)材(cai)料石墨(mo)烯。他們(men)(men)也(ye)因此獲得2010年諾貝爾物(wu)理(li)學獎。

　　隨后，石(shi)墨烯引發(fa)了新一輪二(er)維晶(jing)體材料研究的熱潮。

　　據(ju)高(gao)鴻鈞介(jie)紹，石(shi)墨烯(xi)材料具有(you)優異的電(dian)(dian)學(xue)性質，有(you)望被(bei)用于制造新一(yi)代(dai)高(gao)性能電(dian)(dian)子學(xue)器件。去年(nian)，美(mei)國IBM公司成功研制出首(shou)款由(you)石(shi)墨烯(xi)圓片(pian)制成的集成電(dian)(dian)路，標志著向開發石(shi)墨烯(xi)計算機(ji)又邁進了一(yi)步(bu)。

　　南(nan)京(jing)大(da)學電子(zi)科(ke)學與工程學院教授張榮則指(zhi)出(chu)：“石墨烯還具有豐(feng)富的(de)光學特性，是良好的(de)透(tou)明(ming)導電薄膜。”隨著制造(zao)成本不斷降低，石墨烯還有可(ke)能被應用于觸摸(mo)屏、LED等器(qi)件(jian)的(de)制造(zao)。

　　制備方法是難點

　　目前，石(shi)墨(mo)烯材(cai)料的制備(bei)方法與控(kong)(kong)制、結構與物性調控(kong)(kong)、器(qi)件(jian)加(jia)工與特性等問題，是科學家著重研發的領域。其中，石(shi)墨(mo)烯的制備(bei)方法是我國專家關注的焦點。

　　相關(guan)專家認為(wei)，石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)的(de)(de)制備(bei)目標應是(shi)用(yong)于(yu)電子器件的(de)(de)“高質(zhi)量石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)薄膜”以(yi)及用(yong)于(yu)化學儲能領域的(de)(de)“石(shi)(shi)(shi)墨(mo)烯(xi)大規模合成”。

　　在短(duan)短(duan)八年的(de)石墨(mo)烯(xi)探索歷史中，科學家(jia)發明了“機械剝離(li)法(fa)”、“液相化學剝離(li)法(fa)”、“石墨(mo)烯(xi)氧(yang)化物還原(yuan)法(fa)”等各種制備(bei)方法(fa)。

　　北京大學化學與分子工程學院教(jiao)授劉忠(zhong)范(fan)一直(zhi)致力于石(shi)墨烯材料制備(bei)(bei)方法(fa)的(de)研究，并(bing)提出了在金屬催化劑表面上制備(bei)(bei)石(shi)墨烯的(de)“化學氣相沉積法(fa)”。

　　他表示：“這種方法在制造低成(cheng)本和高質(zhi)量石墨(mo)烯上具有優勢。”

　　面對未來更高的(de)應用(yong)要(yao)求(qiu)(qiu)，上海交(jiao)通大學(xue)化(hua)(hua)學(xue)化(hua)(hua)工(gong)學(xue)院教(jiao)授馮新亮(liang)則指(zhi)出：“傳統的(de)制備(bei)方法均(jun)難以提供結構和組成(cheng)精(jing)密(mi)可控的(de)石墨(mo)烯納米(mi)材料(liao)，無法滿足在微電(dian)子和納米(mi)光學(xue)器件等方面的(de)需(xu)求(qiu)(qiu)。”

　　因(yin)此，與會專(zhuan)家認為，我國在石(shi)(shi)墨烯制備(bei)方法研(yan)究上還面(mian)臨較(jiao)大(da)挑戰。“挑戰主(zhu)要在于如(ru)何制備(bei)大(da)面(mian)積(ji)、雜質缺陷可控的高(gao)質量單晶材料以及如(ru)何改進現有硅基工(gong)藝(yi)融合(he)的石(shi)(shi)墨烯加工(gong)技(ji)術。”高(gao)鴻鈞說。

　　搶占技術制高點

　　不久前，諾獎得(de)主(zhu)康斯坦丁·諾沃肖洛(luo)夫(fu)在聽(ting)取了中國(guo)學者的學術報告后，盛(sheng)贊我(wo)國(guo)石墨(mo)烯基礎研究工作。

　　這讓高鴻鈞(jun)對我國(guo)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)研究的前景信心倍增。“多年來(lai)，我國(guo)在石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)領(ling)域特(te)別是材料(liao)生長方面(mian)已(yi)取得了突破性進展，SCI論文發表(biao)數(shu)量位居國(guo)際前列，研究水平也(ye)進入國(guo)際先(xian)進行(xing)列。”

　　同時，當前世界(jie)石墨烯研(yan)發領域已形成了(le)一種新(xin)材(cai)料發現、物性研(yan)究(jiu)(jiu)、快速轉化(hua)為工業化(hua)成果(guo)(guo)(guo)的模式，能(neng)將實(shi)驗(yan)室的研(yan)究(jiu)(jiu)成果(guo)(guo)(guo)迅(xun)速轉化(hua)為技(ji)術(shu)成果(guo)(guo)(guo)，并應用于實(shi)際(ji)生(sheng)產生(sheng)活。

　　對(dui)(dui)此，高鴻鈞評價說：“這對(dui)(dui)國民(min)經濟的可持續發展和國防安全將產生深遠影響，是一個對(dui)(dui)國家(jia)有重(zhong)大(da)戰略意(yi)義的研究方向。”

　　在(zai)此次香山科學會議上，與(yu)會專家也一(yi)致認(ren)為，石墨烯(xi)的(de)發展目前已進(jin)入關鍵階段，我(wo)國科研工作者應利(li)用現在(zai)的(de)有利(li)時(shi)機(ji)，以“新(xin)材料—新(xin)物性—新(xin)器(qi)件(jian)”為核(he)心(xin)，抓住基(ji)礎研究和成果轉化兩個(ge)重點，全(quan)方位(wei)開(kai)展石墨烯(xi)實用器(qi)件(jian)的(de)應用研究，盡快搶占(zhan)下(xia)一(yi)代信(xin)息技術制高點。