“奇材料”石墨烯：变革电子业 IT厂商竞购

据《纽约时报》报道，石墨烯是一种神奇的材料，它具备颠覆当前所有电子设备的潜质，是“材料的未来和电子行业的救命稻草”。报道称，石墨烯是目前已知的硬度最高、最薄的材料。它由碳原子以特殊结构排列而成，比其他任何材料都具备更好的导热、导电特性。更令人称奇的是，它不仅是世界上最硬的材料，而且柔韧性也最强。厚度只有一层碳原子的石墨烯被称为“奇迹材料”。

    什么是石墨烯？

    石墨烯可以变革电子行业，催生灵活多变的设备、超动力的量子计算机、电子服装及可与身体细胞交流的计算机。

    虽然石墨烯早在10年前就被发现，然而它在2010年才真正获得关注。两名曼彻斯特大学的物理学家因石墨烯实验而获得诺贝尔奖。最近，研究人员集中精力研究如何商业化生产石墨烯。

    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。

    “石墨烯是世界上为数不多同时具备透明、导电和柔性三大属性的材料。”曼彻斯特大学讲师亚拉文博士（AravindVijayaraghavan说道，“这三种属性很少能在同一个材料上出现。”

    石墨烯能做什么？

    那么我们可以用石墨烯来做什么？物理学家和研究人员表示，由于石墨烯可以让电子产品的屏幕更清晰且具备柔性特质，这些产品将比以往采用硅材料的设备更薄、更快、更便宜。另外，续航时间长的电池也可具备防水性能。

    2011年，美国西北大学的研究人员以石墨烯和硅为原料制造电池，该大学表示这种电池可以让手机“电池用上一周，每次充电只需15分钟”。

    2012年，美国化学学会表示，石墨烯技术进步将使得“手机薄如纸张，能够折叠装入口袋”。

    亚拉文博士正基于石墨烯研制一系列传感器，包括气体传感器、生物传感器和光传感器，它们的体型比以往更小。

    上周，与韩国成均馆大学合作的三星尖端技术研究所的研究人员称，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”。

    科技博客Extremetech撰稿人塞巴斯蒂安？安东尼（sebastiananthony）表示，三星的突破最终将成为“石墨烯商业化的救命稻草”。

    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。

    石墨烯的未来

    当上述设备真正摆到商店货架时，它们的外形和体验可能是我们从未见过的。

    哥伦比亚大学机械工程教授詹姆斯？豪恩（JamsHone）表示，他的实验室发现石墨烯拉伸20%后仍能保持导电性。他道：“你知道还有什么可以被拉伸20%吗？答案是橡胶。相比之下，电子产品普遍采用的硅材料仅能被拉伸1%。”

    他继续说道：“这只是石墨烯疯狂的一面——几乎没有其他材料能它这样。”

    你问最大的优势？石墨烯最大的优势是价格便宜。

    当今电子行业的很多产品都能利用石墨烯而变得更好、更小、更便宜。

    加利福尼亚大学伯克利分校的科学家去年制造了一款石墨烯扬声器，音质等同于甚至好于森海塞尔耳机，体型更小。

    石墨烯迷人的地方还在于，它可浸入液体不被氧化，这一点与其他导电材料完全不同。

    亚拉文博士说道，石墨烯研究正在向让电子产品与生物系统融合的方向转变。换句话说，石墨烯产品可以植入你的身体中，读取神经系统信息或同细胞对话。

    不过，虽然研究人员相信石墨烯将用于下一代电子产品，但整个行业都在使用传统硅芯片和晶体管制造电子产品，他们接纳石墨烯速度可能很缓慢。

    倘若真是这样，石墨烯会优先用于其他行业。去年，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。

    如果这些还不够，石墨烯或有助量子计算机的制造。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。

    总之，忘记塑料吧，石墨烯才是我们的未来。

    4月14日，纽约时报的作者NickBilton发文，描述石墨烯的未来远景。这种世界上硬度最大的材料，还能同时做到透明、导电、可变形、防水……NickBilton在文中引援大量的学术论文指，这种材料将会对目前的电子设备有着颠覆性的影响。

    早前甚至有传闻指，苹果新一代iOS设备的太阳能电池当中将会使用石墨烯。就在几天前，三星还宣布他们已经能够打造含有石墨烯材料的晶体管，这可以让他们进一步制造“灵活显示设备、可穿戴设备以及其他下一代电子产品”。

    石墨烯在2004年被发现，但是最近几年随着可穿戴设备、柔性屏幕、太阳能充电等概念的大热，聚光灯又重新打在了这种材料上。你可以用石墨烯来做什么？至少有几个方向是可以确定的：让电子设备更加轻薄、速度更快、替代硅价格更加便宜、续航显着提升，甚至是听起来很是玄幻的“水下充电”。

    2011年西北大学曾经使用石墨烯和硅制造出一款新型电池，据称使用这种电池的手机续航可达1周，而且每次充电只需要15分钟。而美国化学协会在2012年更是称，石墨烯做成的屏幕可以像纸一样轻薄可携带。

    除了前文提及的三星之外，IBM、诺基亚以及SanDisk也正在试验石墨烯材料制作下一代的感应器，晶体导管以及储存材料。

    伯克利大学在2013年曾经做出一台石墨烯材质的耳机，在音质与森海塞尔的耳机相同甚至更好的情况下，石墨烯耳机的价格体积更小，而且价格更低。
而前文提过更加玄幻的水下导电，石墨烯也可以做到，而且并不需要像其他材料一样镀氧化层。比尔盖茨基金会在去年曾经投钱研究含有石墨烯的避孕套，据悉能够做出更加轻、薄，而且不会渗水的新一代产品。

    而石墨烯的未来在电子产品的应用，很可能是整合在我们的本来的生理系统当中。曼彻斯特大学的AravindVijayaraghavan教授称，未来石墨烯材料可能运用在可移植到人体的设备当中，读取人的身体数据，或者进行治疗。

    但也有业内的人们认为这只是一场炒未来概念的游戏。因为石墨烯现在的提取成本还太高。而且由于现有的氧化还原、化学气相沉积等制备方法难以平衡成本和成品的导电效率，石墨烯制备还没有形成产业化。因此离大规模运用在商业产品中，可能还需要10年左右的时间。

    《彭博社》报道认为，当今移动设备已经变得越来越薄，一些设备已经可以戴到用户手腕或者其他身体部位上。在这样的发展形势下，石墨烯因为其本身的特质，很可能成为未来的神奇材料。

    石墨烯强度超过钢材，柔软性优于塑料，传导性能比金属好，因此这种材料可能会在硬件设计和制造业中引起新一轮革命。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。

    石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。其碳原子的排列方式使这种材料的强度超过钢，甚至是钻石。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，几乎完全透明，肉眼不易察觉。在制造过程中，它可以使用到其他材料中，用于生产柔性屏幕和其他可延展设备。

    报道表示，苹果、三星和谷歌目前貌似已经在竞争收购，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。在这样的情况下，掌握了石墨烯的开发技术就成为了公司未来在电子设备市场发展的关键。

    目前石墨烯未能广泛使用的最大障碍就是生产成本太高。首尔国立大学教授HongByungHee已经解决了技术和制造方面的问题，他拥有一项量产石墨烯屏幕的技术。

    在对石墨烯的研究方面，苹果则保持沉默，苹果发言人也拒绝对《彭博社》的报道进行置评。