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三星与首尔大学研发石墨烯出量产技术

2014-02-13    阅读详细内容

  转自台湾精实新闻的消息,石墨烯(Graphene)智能手机即将问世?南韩媒体Maeil Business Newspaper报导,Samsung Techwin研发部、首尔大学(Seoul National University)化学系教授Hong Byung-hee和他所带领的研究员10日宣布,他们已成功开发出利用大尺寸石墨烯薄膜(graphene film)制造的触控屏幕,并将之安装到三星电子的“Galaxy”智能手机。

 
  这份最新研究成果显示,内建石墨烯材料的智能手机的确有量产的可能,也让石墨烯有机会应用在可挠式面板和半导体当中。
 
  根据报导,上述石墨烯薄膜是以“快速热化学气相沉积(Rapid Thermal CVD)”技术所制,可将量产石墨烯的时间从300分钟缩短至40分钟,并能低温生产尺寸为400 x 300平方公厘的优质石墨烯。
 
  研究人员以快速热化学气相沉积技术制造出石墨烯薄膜后,便将之附加到Galaxy智能手机的触控屏幕。
 
  石墨烯是一种由碳元素组成的全新材料,导电速度是矽的100倍,硬度则是钻石的两倍。这种材料可应用于触控面板、OLED(有机发光二极体)等零组件,但至今还未开发出终端产品。
 
  根据韩国联合通讯社(Yonhap)报导,南韩工商能源部(Ministry of Industry, Trade, and Energy)曾于去(2013)年5月21日将六大集团列为石墨烯产品的开发先锋,并计划在未来6年投入470亿韩圜(4,220万美元),协助企业将石墨烯的应用产品与相关技术商业化。上述六大财团是由45家企业、研究机构组成,目的在开发由南韩本土企业自行研究出来的石墨烯产品。
 
  南韩教育科学技术部(Ministry of Education, Science and Technology)则在去年1月24日宣布,成均馆大学(Sungkyunkwan University)教授Lee Hyo-young、三星电机(Samsung Electro-Mechanics)研究团队已开发出最新的可挠式透明电极(transparent, flexible electrode),采用的是透明且可挠的银纳米线以及能够防止银氧化的石墨烯纳米薄片(graphene oxide nanosheet),未来可望藉此开发出表现更优秀、成本更便宜的显示面板。透明电极是OLED的重要元件。
 
  三星电子(Samsung Electronics Co.)也曾于2012年5月18日宣布,已开发出一款石墨烯装置“barristor”,能够协助改革场效电晶体(field effect transistor,简称FET),让电脑运算速度快上100倍。这项突破性发展已发表在科学杂志(Science Magazine),同时取得了九项专利。

厦门市长刘可清会见诺贝尔物理学奖获得者

2014-02-11    阅读详细内容

  2月20日上午,市长刘可清会见了诺贝尔物理学奖获得者、英国曼彻斯特大学教授康斯坦丁·诺沃肖洛夫。

  刘可清对诺沃肖洛夫教授来厦讲学表示欢迎,并简要介绍了我市经济社会发展情况。他说,诺沃肖洛夫教授因石墨烯方面的成就获颁诺贝尔物理学奖,是自1973年以来最年轻的物理学奖得主。在石墨烯研究方面有很深的造诣,重点研究石墨烯开发在储能、LED、生物医药、电子信息等领域的应用前景。光电产业和生物医药是我市的支柱产业之一,也是未来产业发展的重点方向。多年来,厦门大学在人才培养、科技创新等方面取得了可喜的成绩。希望诺沃肖洛夫教授能够在厦门多走走看看,对厦门的产业发展多提宝贵意见,欢迎来厦门创建研究院,并加强与厦门的合作交流,把自己的学术成果运用到现实生活,力争与厦门的产业更好地实现对接,促进厦门经济的发展。

  “非常后悔之前没有早点来厦门这座美丽的城市。”诺沃肖洛夫表示,能够受邀来厦门讲学,感到非常荣幸。特别是在这次厦门大学的演讲中,亲身感受到厦门大学拥有一批高素质的学生,感到非常高兴。厦门拥有一批高端的科技企业和高素质的大学生作为支撑,未来发展令人期待。(记者江海苹)

欧盟启动石墨烯旗舰研究项目 投10亿欧

2013-12-19    阅读详细内容

   科技部网站12月19日消息,近期,欧盟未来新兴技术石墨烯旗舰项目在瑞典哥德堡正式发起。石墨烯旗舰研究项目于2013年1月被欧盟选定为首批技术旗舰项目之一。该项目运行时间10年,总投资10亿欧元。

  据了解,石墨烯旗舰研究项目共分为两个阶段:(1)在欧盟第七框架计划内长达30个月(2013年10月1日至2016年3月31日)的初始热身阶段,欧盟总资助额为5400万欧元;(2)在地平线2020计划内的稳定阶段。该阶段将从2016年4月份开始,预计欧盟每年资助额为5000万欧元。

  石墨烯旗舰研究项目联盟的初始成员包括来自欧洲17个国家的75个学术和工业合作伙伴。

石墨烯,非凡之薄妙用多(科技大观)

2013-12-19    阅读详细内容

   石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构新材料,是人类迄今为止发现的最薄、也是强度最大的二维材料,因其超强的坚硬度、非凡的导电性和极佳的透光性,被称为“改变21世纪的材料”。然而,由于制备成本高,石墨烯的产业化应用迟迟举步不前。波兰科学家近期发明的石墨烯制备方法,使石墨烯的产业化生产成为可能。

  自英国的两位科学家在2004年成功分离出石墨烯这一神奇的纳米材料后,低成本、高质量和大尺寸的石墨烯制备方法成了全球产业界和科研人员的攻坚目标。目前常见的石墨烯制备方法有物理剥离法和化学沉积法,前者是实验室获取高纯度石墨烯的最重要手段,缺点是石墨烯的尺寸小且价格昂贵;化学方法虽然可以制备出大面积的石墨烯,但纯度和质量都较低。

  波兰电子材料技术研究所石墨烯研究室主任沃基米什·斯图宾斯基博士的最新专利技术,在石墨烯制备方法上实现了突破。同此前对碳化硅进行高温加热、在硅原子蒸发分解后提取石墨烯的过程相反,新的制备方法可以在相对低温的条件下对碳化硅进行加碳处理,无需高温分解硅原子即可获得高纯度的石墨烯,制备时间只有常规方法的1/10,价格也能降低到每平方厘米70美元。如果进行规模化生产,费用还将大幅降低,完全可以达到目前工业用硅的价格水平。与此同时,用该办法制备而成的石墨烯,质量也较之前大幅提升。斯图宾斯基博士也因这项研究成果获得2012年度波兰杰出科技成就奖。

  据波兰电子材料技术研究所所长齐格蒙特·乌钦斯基博士介绍,石墨烯是材料家族的新星,在电子、航天、新能源和半导体等众多领域有着无比广阔的应用潜力。石墨烯优良的导电性有可能取代硅成为超微型晶体管的制作材料,可使计算机的速度更快;其轻盈坚韧的特性,又是制作超轻防弹衣、超轻飞机材料的首选。最新的研究表明,利用纳米技术可以把石墨烯制成一种DNA感测器,用来探测DNA链的旋转和位置结构,为基因组测序技术开辟一条新路径。

  近年来,关于石墨烯的科学研究进展迅速,其产业化应用也如箭在弦上。据预测,石墨烯一旦批量生产,将在触摸屏、储能电池、传感器、半导体、航空航天、军工、生物医药等领域大展宏图,成为下一个万亿级产业。巨大的市场前景,使得世界各国掀起了石墨烯研发和投资热潮。据不完全统计,2012年世界各国共有3520项有关石墨烯的研究申请了专利,但其中绝大多数仍未走出实验室。因此,新的石墨烯制备技术最终能否造福人类,最终取决于其能否顺利投入产业化生产。 (李增伟)

石墨烯产业发展迎机遇 2020年规模或达300亿

2013-12-19    阅读详细内容

  2013年12月18日,无锡市加快推进石墨烯产业发展新闻发布会在无锡惠山经济开发区召开。会上,无锡市政府发布了《无锡石墨烯产业发展规划纲要》。

  力争建领先石墨烯基地

  《纲要》主要目标为,加强规划引导,完善产业发展环境,发挥相关核心企业的影响力和带动力,推动石墨烯产业成为无锡经济发展的战略先导产业和特色产业,将无锡建设成为石墨烯技术创新引领区、应用示范先导市。力争通过5-7年的发展,在无锡建成具有“科研集中、产业集聚、技术创新、带动辐射”等功能的省内领先、国内一流,国际具有一定影响力的石墨烯产业技术研发和应用示范基地。

  此外,《纲要》还提出,无锡石墨烯产业将重点发展微电子、超级电容器、透明导电薄膜、导热材料、复合材料、超级催化剂、电线电缆以及环保产业等领域的研发和应用推广。《纲要》还提出了几大重点应用示范工程,包括石墨烯宏量制备及应用示范项目、石墨烯新型显示应用示范项目、石墨烯导热膜应用示范项目、石墨烯复合材料应用示范项目、石墨烯环保吸附材料应用示范项目等。

  2020年规模有望达300亿

  昨天,无锡市惠山区发展和改革局网站也显示,无锡市石墨烯产业发展规划纲要(2013-2020年)已经市政府常务会议获得通过,意味着到2015年,该区的石墨烯产业规模将达到50亿元,到2020年,将实现300亿元的产业规模。

  此外,《纲要》中明确,无锡将规划形成以惠山经济开发区的无锡石墨烯产业发展示范区为核心,其他有关地区为支撑的“核心区—支撑区”的空间格局与产业分工体系。惠山经济开发区将规划占地面积1100—1300亩,重点建设“一区二中心”,“一区”即无锡石墨烯产业发展示范区,“二中心”即“无锡市石墨烯技术及应用研发中心”和“江苏省石墨烯质量监督检验中心”。

  我国首部地方石墨烯发展规划

  无锡一直十分重视石墨烯产业的发展,今年首个石墨烯创新发展示范基地就在无锡启动。中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春昨天在接受京华时报记者采访时表示,无锡此次发布的纲要,应是我国地方层面上第一部促进石墨烯产业发展的总体规划,宁波此前出台了关于石墨烯的科技专项的实施方案,但并未就当地的发展总体思路、布局等进行完整的规划。李义春透露,除无锡外,目前青岛已经与联盟签署共建协议,即将进入实施阶段,宁波、济宁等地也在落实中。 京华时报记者 王浩娇 京华时报制图 谢瑶

韩国发明石墨烯电池,电动汽车充电只需16秒

2013-11-15    阅读详细内容

  大智慧阿思达克通讯社11月14日讯,韩国科学家最新发明的石墨烯超级电容,可存储与传统电池等量的电量,但充电时间只需16秒。电池存储量和充电时长已经成为影响电动汽车发展的重要因素,一旦该技术完善投产,属于电动汽车的时代将真正来临。

  据麻省理工《科技创业》杂志周三报道,该技术的核心在于研发人员制作出了多孔石墨烯材料,含有巨大的内部表面区域,从而能实现在极短时间内充电。

  这种多孔石墨烯材料的超级电容,还可以为电动车节省大量的能量。如今,电动车的电能浪费现象仍旧普遍存在。

欧洲拟投资巨资推进石墨烯研究计划

2013-10-19    阅读详细内容

 

  据外媒网站消息,欧盟启动总投资10亿欧元的石墨烯半导体材料技术研究项目—“石墨烯旗舰技术”。该项目上周在哥德堡启动,是欧盟2013年1月选定的欧洲首批旗舰技术中的一个。

  该项目分为两个独立阶段:第一阶段为上升期,为期30个月(2013.10.1~2016.3.31),受欧盟第7框架协议支持,欧盟总投资5400万美元,第二阶段为稳态期,从2016年4月1日开始,受欧盟“地平线2020”计划支持,欧盟年投资5000万欧元。

  “石墨烯旗舰技术”项目联盟最初由来自17个欧盟国家的75个学术和工业参研单位组成,侧重于通信常规领域、包括研究信息技术和物理层、支持能源技术和传感器等领域的应用等。该联盟将通过2013年11月份发布的公开征集扩大为20~30个组,以强化石墨烯器件技术的工程能力。

  与此相平行的是,工作通过欧盟研究区域联络网(ERA—NET)在欧盟成员国及相关国家之间展开,以协调各国在石墨方面的资金投入,与欧盟对石墨烯技术的投资形成补充。今年早些时候,英国曼彻斯特大学已收到欧洲区域发展基金将投资2300万英镑资金的承诺,和该大学开展的总投资6100欧元的国家石墨烯研究计划形成补充。

科学家实现石墨烯光电探测器与硅晶片的集成

2013-10-03    阅读详细内容

 

  据英国工程师(theengineer)网站2013年9月17日报道,维也纳科技大学的科学家将石墨烯光电探测器和一个标准的硅晶片结合,可以把光转化为电信号,这个发展可能导致电通讯的进步。

  这项研究始于两年前,当时Thomas Müller和维也纳科技大学光子学研究所的同事证明了石墨烯适合将光装换成电流。

  有许多材料可以把光转化为电信号,但石墨烯允许一个非常快的转换。Müller在一份声明中说。

  一个狭窄的,直径约200nm×500nm的波导,将光信号载到石墨烯层,Müller补充说。在那里,光转换成一个电信号,然后在中处理。

  已经有人尝试其他材料制成的集成光电探测器,如锗直接植入一个芯片。然而,这些材料只能处理一个特定波长范围的光。研究人员能够证明,石墨烯可以转换用于通讯的所有波长的光。

  同时也非常快,约20000个探测器可以放入1个表面积1平方厘米的芯片。从理论上讲,该芯片可以通过20000个不同的信息通道提供

石墨烯与金属合成超强复合材料

2013-09-20    阅读详细内容

 

日前,韩国科学技术院的研究人员创造出金属和石墨烯的成层结构,得到由石墨烯与铜、镍形成的复合材料。该材料在硬度方面超过纯金属材料几百倍,其强度是纯铜材料的500倍,是纯镍材料的180倍。相关研究结果已发布在Nature Communications在线期刊上。

此前,美国军队军备研发和工程中心也曾开发出一种石墨烯金属纳米材料,但在提高材料强度方面却是失败的。为了使石墨烯金属纳米材料的强度最大化,韩国科学技术院的研究团队使用化学气相沉积(CVD)在金属沉积衬底上生长出单层石墨烯,然后再沉积上金属单层,通过重复这些步骤,最终得到石墨烯金属多层结构的复合材料。

通过透射电镜、分子动力学模拟等微观压缩试验显示,晶面间距为70nm的铜—石墨烯多层材料,拉伸强度是纯铜的500倍(1.5 GPa);镍—石墨烯多层材料的晶面间距为100 nm,拉伸强度是纯镍的180倍(4.0 GPa)。晶面间距与材料强度之间存在显著关联:间距越小,使得位错运动越难,从而提升了材料强度。该复合材料表现出超过传统金属—金属多层次材料的强度。如果该工艺应用于产业界,将使得汽车及飞机的质量更轻、燃油效率更高。此外,还可用作核反应堆等的涂层。

华尔街日报:神奇材料引发科学“淘金热”

2013-08-27    阅读详细内容

 

    一种硬度为钢的200倍、厚度仅为一个原子直径的物质引发全球科学“淘金热”,公司和大学竞相探索了解、获取专利并从中获利。 

    据美国《华尔街日报》网站8月23日报道,这种物质就是石墨烯。为显示其潜力,最近剑桥大学的安德烈亚·费拉里博士挑选了一块透明的塑料,将其弯曲,然后轻按隐形键盘,(这块塑料)就发出了音乐声。

    这个键盘是用石墨烯电路打印而成的,其超强的柔韧性使科学家预言,它将实现将电话和电子报纸折叠放入口袋的梦想。

    石墨烯是已知最薄的物质,但它极其强韧、轻薄,导电、导热和透光性能卓越。

    科学家分离出石墨烯仅有十年,但一些公司已经制造出石墨烯产品。海德公司2013年推出一款加入石墨烯的网球拍。最近,苹果、萨博和洛克希德-马丁公司也在研究如何利用石墨烯或已经获得相关专利。

    费拉里博士在剑桥大学带领着一支40人的石墨烯研究团队。他说:“像钢铁、塑料和硅等材料一样,石墨烯也将给社会带来巨变。”

    报道指出,石墨烯的应用还面临一些障碍。对大规模生产而言,它仍然过于昂贵。

    苹果公司已经申请将石墨烯用作移动设备“散热器”的专利。萨博公司已经申请用石墨烯供热电路为机翼除冰的专利。洛克希德-马丁公司一项利用石墨烯薄膜过滤海水的技术已经在美国获得专利。

    还有一些公司申请的专利涉及将石墨烯用于电脑芯片、电池、可弯曲触屏、防生锈涂层、DNA排序设备和轮胎。

    根据剑桥知识产权公司的数据,截至2013年5月,全球已经获批和正在申请的石墨烯专利共计9218项,比2012年增加了19%。过去5年,石墨烯专利申请数量增加了4倍。

    短期内,石墨烯最有可能应用于高速电子设备和可弯曲电路,例如费拉里博士制作的键盘。

    报道称,最热门的领域之一是用以制造电路的石墨烯墨水,目前已有几家公司开始销售这种产品。费拉里博士的实验室2012年为一种可以用喷墨打印机喷涂的石墨烯墨水申请了专利。

    石墨烯可以吸收和发射任何波长的光,其导电性也远胜于硅。与易碎的硅不同,石墨烯易弯曲且可拉伸。石墨烯电路有望最终在价格上击败铜和银等导体,因为它可以从石墨(大量存在于普通铅笔的铅中)中得到,  也可以由特定的气体和金属合成,或从固态的碳源中合成。(参考消息网)

 

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