10月23日消息,華為今日宣布與曼徹斯特大學合作研究石墨烯的應用,該項目合作期初定為兩年,研究如何將石墨烯領域的突破性成果應用于消費電子產品和移動通信設備。
石墨烯只有一顆原子厚度,是世界上最薄、導電性能最強的材料,有望改變整個科技產業。曼徹斯特大學國家石墨烯研究所是石墨烯研究和商用的領先機構,推動學術界和產業界共同研究石墨烯的應用。目前,已有40多家企業與曼徹斯特大學的235名研究人員合作開展石墨烯和相關二維材料的研究。英國國家工程和物理科學研究委員會和歐洲區域發展基金分別出資3800萬英鎊和2300萬英鎊建立了曼徹斯特大學國家石墨烯研究所。
英國財政大臣喬治 奧斯本表示:“作為英國政府對石墨烯9000萬英磅研發投資的一部分,今年早些時候,我非常榮幸為曼徹斯特大學國家石墨烯研究所揭幕。今天華為和該研究所的合作,是對英國在石墨烯科技方面領先地位的充分認可,也為科學和創新在建設英國北方動力方面所起的重要作用提供了典范。”
曼徹斯特大學國家石墨烯研究所總監詹姆士 貝克表示:“通過與華為這樣的全球領先科技企業合作,我們有望將石墨烯的研究成果應用于日常用品。這種合作伙伴關系將極大地促進英國商業的發展并吸引外資。我們很期待與華為合作開發消費電子產品和移動通信設備的新材料。”
華為董事、高級副總裁陳黎芳表示:“英國有著強大的科技基礎研究基因,華為很高興能與曼徹斯特大學共同開展HIRP( 華為創新研究計劃)旗艦項目,研發多項前沿技術。曼徹斯特大學是石墨烯研究的大本營,擁有先進的技術和設備,我們在石墨烯領域的合作,將為未來信息通信行業發展、構建更美好的全聯接世界,提供至關重要的基礎性支撐。”
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為何青睞“奇跡材料”石墨烯?
把鉛筆芯在電子顯微鏡下面放大,最終就能看到一層層卷起來的石墨烯。
石墨烯:厚度僅為一個原子 比鋼鐵強韌200倍
石墨烯又叫二維碳材料,是一種納米材料。很多人對這個名字并不熟悉,不過形象地來說,石墨烯一層層疊起來就是石墨,厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過,留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
話說,雖然石墨烯僅僅只有一個原子的厚度,但它卻比鋼鐵強韌200倍,同時它又有很好的彈性。這種特性,使得它既是最薄的材料,也是最強韌的材料,拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。打個比方來說,如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克可以承受一只一千克的貓。
“黑金”石墨烯:被預言將“徹底改變21世紀”
值得一提的是,石墨烯幾乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。另一方面,它非常致密,即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產品的原料,如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。
作為目前發現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料,石墨烯被稱為“黑金”,是“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。外界認為它在燃料電池、飛機機翼、凈水科技、以及更加方便耐用的電池等諸多領域將有廣泛應用。
在塑料里摻入百分之一的石墨烯,就能使塑料具備良好的導電性;加入千分之一的石墨烯,能使塑料的抗熱性能提高30攝氏度。在此基礎上可以研制出薄、輕、拉伸性好和超強韌新型材料,用于制造汽車、飛機和衛星。
移動設備、新能源電池領域將率先商業化應用
說了這么多石墨烯的優點,但它目前也有著無法忽略的短板:雖然它存在于自然界中,但很難剝離出單層結構。2004年,石墨烯才在英國曼徹斯特大學兩位科學家的實驗室中被制備出來。他們也因為對石墨烯的研究而獲得了2010年的諾貝爾物理學獎。如今,對于石墨烯的研究正在全世界展開,未來,隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破,石墨烯的產業化應用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。