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【干货】详解石墨烯材料未来十年的技术路线图

导读: 2004年石墨烯成功被分离,掀起了研究石墨烯及其相关材料的热潮。GRMs集多种优异性能于一体,是主导未来高科技竞争的超级材料。作为新技术和应用的平台,具有根本(非增量)的优势,因此可广泛用于导电墨水、化学传感器、发光设备、复合物、能源、触摸屏和高频电子设备等不同领域。

  2004年石墨烯成功被分离,掀起了研究石墨烯及其相关材料(graphene and related materials, GRMs)的热潮。GRMs集多种优异性能于一体,是主导未来高科技竞争的超级材料(图1)。作为新技术和应用的平台,具有根本(非增量)的优势(表1),因此可广泛用于导电墨水、化学传感器、发光设备、复合物、能源、触摸屏和高频电子设备等不同领域(图2)。

  注:石墨烯及其相关材料是指石墨烯、相关的二维晶体、其他二维材料,以及杂化系统。

图1 石墨烯的特性及应用

表1 GRMs的特性与优势

图2石墨烯及其相关材料(GRMs)在不同领域的应用

  GRMs作为未来重要的战略材料,各国政府也在纷纷布局石墨烯计划。而“石墨烯旗舰计划”是欧洲最大的石墨烯研发计划之一,该项目于2013年1月被欧盟选定为首批技术旗舰项目之一。项目运行时间10年,总投资10亿欧元,旨在把石墨烯和相关层状材料从实验室带入社会,为欧洲诸多产业带来一场革命,促进经济增长,创造就业机会。

  2014年2月初,欧盟未来新兴技术(FET)石墨烯旗舰计划发布了首份招标公告和科技路线图(见图3,文章末尾),明确了石墨烯旗舰的研究项目。

  本文概括了石墨烯各应用领域的科学与技术路线图(science and technology roadmap, STR),这些路线图是根据欧盟“石墨烯旗舰计划”科技路线图的框架提炼和延伸而成,以帮助我们更好的解读这项伟大的计划。

  该科学和技术路线图在60多个学者和企业家的共同努力下整合而成。路线图用时间顺序排列每个领域,包括了未来10年及以后,其目的是引导研究界和工业界对基于石墨烯及相关材料产品的开发。

  路线图鉴定了11个科技主题,它们分别是:基础科学、健康和环境、生产、电子器件、自旋电子学、光电子和光电子学、传感器、柔性电子,能量转换和存储、复合材料和生物医学设备。以下是每个科技主题的具体路线图。

基础科学

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