中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2013年初，國(guó)內(nèi)首片大面積石墨烯薄膜在中科院重慶研究院誕生；2015年3月，全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)在重慶發(fā)布……石墨烯從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，在重慶率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。這當(dāng)中，不得不提到一個(gè)關(guān)鍵人物——80后科學(xué)家史浩飛。
史浩飛，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院微納制造與系統(tǒng)集成研究中心主任，石墨烯材料研究的領(lǐng)軍人物。從2011年作為科技人才被引進(jìn)到中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院起，他的工作和生活都只有一個(gè)關(guān)鍵詞——石墨稀。
深耕實(shí)驗(yàn)室 制備出高水平石墨烯薄膜
1982年出生的史浩飛，本科就讀于電子科技大學(xué)光電工程與光通信專業(yè)，大四加入中國(guó)共產(chǎn)黨。在中科院光電技術(shù)研究所讀完碩士和博士后，2009年，史浩飛到美國(guó)密歇根大學(xué)從事微納加工與新型材料方向的研究。
2011年3月，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院成立。9月，院長(zhǎng)袁家虎帶隊(duì)到美國(guó)招攬科技人才，重點(diǎn)對(duì)象就是史浩飛。同年10月，史浩飛來(lái)到中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院，開(kāi)始了石墨烯材料的研究。
石墨烯，一種由單層碳原子構(gòu)成的片狀結(jié)構(gòu)碳材料，是目前已知的最薄、最堅(jiān)硬、室溫下導(dǎo)電性最好，并擁有優(yōu)異光學(xué)和熱學(xué)性能的納米材料。英國(guó)科學(xué)家于2004年發(fā)現(xiàn)該材料，并獲得2010年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
要讓石墨烯實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，就要讓它從微觀走向宏觀。制作大面積的石墨烯薄膜，是史浩飛團(tuán)隊(duì)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。為了完成這個(gè)目標(biāo)，他的工作和生活就成了實(shí)驗(yàn)室到宿舍“兩點(diǎn)一線”，常常在實(shí)驗(yàn)室熬更守夜。功夫不負(fù)有心人，2013年初，他們成功制備出國(guó)內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯，這樣的大尺寸，達(dá)到了國(guó)內(nèi)最高水平。
“我們還在不停嘗試，爭(zhēng)取做最好的石墨烯材料�！笔泛骑w近日接受記者采訪時(shí)介紹，他的團(tuán)隊(duì)最近在實(shí)驗(yàn)室常常忙到凌晨1點(diǎn)才收工，正在實(shí)驗(yàn)如何做出大塊單晶石墨烯。
什么是最好的石墨烯材料？史浩飛說(shuō)，所謂最好，就是朝理論上最佳的預(yù)期靠近。比如，石墨烯的載流子遷移率理論值可達(dá)20萬(wàn)，“過(guò)去實(shí)驗(yàn)結(jié)果只能做到幾千，最近已經(jīng)能做到2萬(wàn)了，這就是進(jìn)步。”
促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化 創(chuàng)造國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)第一
史浩飛的另一個(gè)目標(biāo)，就是如何把石墨烯更好地利用起來(lái)。
在長(zhǎng)期攻關(guān)下，他們已經(jīng)率先研制出國(guó)內(nèi)面積最大的單層石墨烯薄膜，并制備出7英寸石墨烯柔性觸摸屏，掌握了國(guó)際領(lǐng)先的石墨烯薄膜制備技術(shù)。
在重慶，石墨烯也從實(shí)驗(yàn)室走向了產(chǎn)業(yè)化。2013年，中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院通過(guò)市場(chǎng)化運(yùn)作，撬動(dòng)資本，注冊(cè)資本金達(dá)2.67億元的重慶墨�？萍加邢薰境闪ⅰＪ泛骑w也成為這家公司的首席科學(xué)家。緊接著，產(chǎn)業(yè)化成果也在這家公司不斷開(kāi)花結(jié)果：2013年12月，全球首條大面積單層石墨烯薄膜生產(chǎn)線建設(shè)并投產(chǎn)；2014年12月建成第二代石墨烯薄膜生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)片/年的15英寸單層石墨烯薄膜產(chǎn)能，成為國(guó)際最大的石墨烯薄膜材料生產(chǎn)商；2015年3月，全球首批量產(chǎn)石墨烯智能手機(jī)在重慶發(fā)布，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)2萬(wàn)臺(tái)銷量……
攻克技術(shù)難關(guān) 欲先找到石墨烯“殺手锏”
近日，史浩飛又向記者透露了一個(gè)好消息：石墨烯黑白屏可彎曲智能終端開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)已取得突破。
與此同時(shí)，史浩飛也感受到了來(lái)自國(guó)外同行技術(shù)組的壓力�！皻W盟、韓國(guó)在石墨烯領(lǐng)域也積累了很多關(guān)鍵技術(shù)。如果說(shuō)我們前幾年在修煉‘內(nèi)功’，那么從現(xiàn)在開(kāi)始就必須下山‘游歷’。”史浩飛說(shuō)，從今年起，他就頻繁地去國(guó)外開(kāi)展學(xué)術(shù)交流，比如歐洲、韓國(guó)等石墨烯研究和應(yīng)用先進(jìn)的國(guó)家和地區(qū)。
史浩飛發(fā)現(xiàn)，各國(guó)同行之間的主要競(jìng)爭(zhēng)還是在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，都在比賽誰(shuí)更先找到石墨烯的“殺手锏”。他作了一個(gè)比喻，石墨烯在業(yè)界有一個(gè)稱呼叫做“科技界的板藍(lán)根”，也就是說(shuō)，它能夠與很多材料結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。然而科學(xué)家們更希望能創(chuàng)造一些石墨烯獨(dú)有的應(yīng)用領(lǐng)域，也就是其他材料做不到而石墨烯卻能做到的事情。一旦找到，這又將掀起一場(chǎng)新的技術(shù)革命。
這，正是史浩飛的壓力來(lái)源，也是他對(duì)石墨烯興趣盎然的所在，更是他不斷努力的方向。
