歐盟分享“石墨烯旗艦計(jì)劃”最新成果

　　“這是一張音樂(lè)會(huì)的平面海報(bào)，你若用手擊打上面印刷的架子鼓，即會(huì)發(fā)出鼓聲，如同在演奏真的架子鼓。而這是采用石墨烯油墨印刷技術(shù)制成的。”英國(guó)劍橋大學(xué)石墨烯中心主任安德烈·法拉利教授日前在意大利熱那亞會(huì)議中心舉辦的第六屆石墨烯會(huì)議上，分享歐盟“石墨烯旗艦計(jì)劃”的最新成果時(shí)這樣表示。
    “哇喔，太神奇了！石墨烯技術(shù)真是令人腦洞大開(kāi)！”臺(tái)下觀眾聽(tīng)著他的講述不斷發(fā)出贊嘆……
　　
　　這只是歐盟“石墨烯旗艦計(jì)劃”成果展示的一幕，那么該計(jì)劃如何推動(dòng)石墨烯技術(shù)發(fā)展？最近又有哪些顛覆性突破呢？這些問(wèn)題更耐人尋味。
　　
　　石墨烯與“腦計(jì)劃”同受重視
　　
　　石墨烯又稱單層墨，僅由一層碳原子組成，2004年由英國(guó)科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨制備而成。
　　
　　從長(zhǎng)期看，集多種優(yōu)異性能于一體的石墨烯，同鋼鐵、塑料一樣重要，大有代替硅成為信息技術(shù)基礎(chǔ)材料之勢(shì)。此外，它還能在能源、交通、航空航天、柔性電子和醫(yī)療保健領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，極大推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和升級(jí)換代，有望催生千億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，市場(chǎng)前景巨大。
　　
　　為了掌握這一主導(dǎo)未來(lái)高科技競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略材料，各國(guó)政府紛紛布局石墨烯發(fā)展。2013年1月，歐盟將石墨烯和“腦計(jì)劃”列入首批“未來(lái)和新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”。該項(xiàng)目總投資10億歐元，運(yùn)行時(shí)間10年，主要目的是將石墨烯和相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)肷鐣?huì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，為歐洲產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)一場(chǎng)革命性變革。
　　
　　2014年2月初，歐盟未來(lái)新興技術(shù)（FET）“石墨烯旗艦計(jì)劃”發(fā)布了首份招標(biāo)公告和石墨烯各應(yīng)用領(lǐng)域的科技路線圖，主攻方向涉及13個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，包括標(biāo)準(zhǔn)化、生物傳感器與生物界面、薄膜技術(shù)、面向能源應(yīng)用的催化劑、與半導(dǎo)體器件集成、新的層狀材料和異質(zhì)結(jié)構(gòu)、硅光子學(xué)集成、石墨烯和相關(guān)二維晶體和雜化系統(tǒng)原型研究等。
　　
　　做現(xiàn)有技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用
　　
　　“我們現(xiàn)在要做的是一些新東西，即現(xiàn)有技術(shù)所不能夠?qū)崿F(xiàn)的一些應(yīng)用，如石墨烯導(dǎo)電油墨、有彈性且可彎曲顯示屏等。”法拉利指出。
　　
　　2011年，他們研發(fā)出第一個(gè)石墨烯導(dǎo)電油墨，可在幾乎所有的介質(zhì)表面進(jìn)行印刷?，F(xiàn)在有了大規(guī)模的印刷設(shè)備，可以選擇不同質(zhì)地的材質(zhì)印刷，而且還有了很多種類的石墨烯電子油墨。印刷效果不僅顏色鮮艷，其上還可布置電子及上千個(gè)可折疊的柔性微晶體管。
　　
　　法拉利用圖片展示了一個(gè)彎曲、輕薄的顯示屏，并介紹說(shuō)，這是FlexEnable公司與石墨烯旗艦項(xiàng)目研究人員一起發(fā)明的世界上第一個(gè)柔性顯示屏，能夠以相同能耗達(dá)到常規(guī)LCD屏的分辨率，同時(shí)增加了柔韌性，其晶體管幾乎可以纏繞于任何物體。它的上面還增加了很薄的柔性指紋傳感器，像素背板采用的是石墨烯材料，與電泳成像膠片結(jié)合起來(lái)就能得到一個(gè)低功率、耐用的顯示器，可以適用于多種不同環(huán)境。
　　
　　這些成果不過(guò)是“石墨烯旗艦計(jì)劃”在“第七框架計(jì)劃（FP7）”下的過(guò)渡階段，即2013年10月1日至2016年3月31日收官之作的八大亮點(diǎn)之一，還有更加引入注目的成果，如將未經(jīng)處理的石墨烯與神經(jīng)元連接后用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域；把傳感器膜換成石墨烯膜可使傳感器尺寸減小，極大提高靈敏度和壽命；開(kāi)發(fā)納米石墨烯用于無(wú)摩擦涂層；采用廚房攪拌機(jī)法大規(guī)模制備石墨烯；用石墨烯極大提高光纖數(shù)據(jù)傳輸量；將石墨烯用于可充電的高效電池和研發(fā)石墨烯皮劃艇等。
　　
　　合作研究的力量非同凡響
　　
　　目前，“石墨烯旗艦計(jì)劃”是歐洲最大的研究項(xiàng)目，合作方包括來(lái)自23個(gè)國(guó)家的142個(gè)機(jī)構(gòu)。其中參與最多的是意大利和德國(guó)的機(jī)構(gòu)，各自均有23個(gè)機(jī)構(gòu)，其次是西班牙（18個(gè)）、英國(guó)（17個(gè)）和法國(guó)（13個(gè)）。
　　
　　當(dāng)初，這一計(jì)劃的愿景是讓歐洲范圍內(nèi)的科學(xué)家和工程師相互合作，在路線圖的指導(dǎo)下，朝實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一目標(biāo)的方向努力，通過(guò)這項(xiàng)顛覆性技術(shù)，在多個(gè)方面改變?nèi)祟惿鐣?huì)的面貌。
　　
　　如今，最新成果已顯現(xiàn)出合作研究的不同凡響。芬蘭VTT技術(shù)研究中心有限公司的亨瑞克·桑德伯格博士評(píng)價(jià)道，這些成果體現(xiàn)出了合作的力量。例如，“柔性電子”工作組聯(lián)合材料專家、復(fù)合材料生產(chǎn)商及系統(tǒng)集成商，共同開(kāi)發(fā)出柔性展示品和原型件。這些顯示器將對(duì)可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域產(chǎn)生潛在影響。
　　
　　4月底，歐盟“石墨烯旗艦計(jì)劃”稱，這一計(jì)劃將步入“地平線2020”時(shí)代，開(kāi)啟為期兩年的第一批核心項(xiàng)目階段。其工作領(lǐng)域?qū)⑼卣沟?0個(gè)，增加了能源再生、功能泡沫和涂層、生物醫(yī)療應(yīng)用和晶片尺寸系統(tǒng)集成領(lǐng)域。為提高效率，緊密合作，這一計(jì)劃的管理體系也將得到加強(qiáng)，以與項(xiàng)目的擴(kuò)展相匹配。
　　
　　不久的將來(lái)，歐盟“石墨烯旗艦計(jì)劃”這一富有遠(yuǎn)見(jiàn)的國(guó)際合作項(xiàng)目，在解決石墨烯相關(guān)層狀材料及其混合體系的挑戰(zhàn)方面有望帶來(lái)更多突破。讓我們拭目以待吧！