OFweek激光網(wǎng)訊：近年來(lái)，石墨烯承載著(zhù)未來(lái)變革產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的希望，歐盟于2013年10月率先啟動(dòng)了為期10年的“石墨烯旗艦項目”，旨在使歐洲公司“能夠在全球石墨烯技術(shù)競賽中獲得主動(dòng)權”。在該項目日前主辦的“2015石墨烯周”大會(huì )期間，記者就有關(guān)問(wèn)題采訪(fǎng)了項目執行委員會(huì )主席、劍橋大學(xué)石墨烯中心主任安德烈·法拉利教授。

　　石墨烯項目進(jìn)展獲得好評

　　法拉利教授認為，未來(lái)10年石墨烯具有提升和變革若干產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的巨大潛力，同時(shí)也有望在歐州和全球創(chuàng )造大量新增就業(yè)機會(huì )。因而，從技術(shù)角度審視石墨烯究竟對哪些具體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域更為重要，這非常關(guān)鍵。

　　法拉利教授介紹說(shuō)，歐盟委員會(huì )對項目進(jìn)展審核后給予積極評價(jià)，認為“大獲成功”。一年多來(lái)，該項目發(fā)表了大量研究成果，同時(shí)申請了一些專(zhuān)利；已搞定了計劃的全部協(xié)調工作。

　　他謹慎地強調，目前該項目仍處于初期階段，在執行過(guò)程中面臨兩個(gè)重要挑戰：一是管理和政治方面的挑戰。由于項目涉及歐盟眾多成員國、眾多研究中心、機構和企業(yè)，必須確保參與各方能夠有效地合作；二是確保將項目從基礎研究轉向工業(yè)應用研究。目前，越來(lái)越多的工業(yè)界伙伴尤其是歐洲一些大牌公司都加入了該項目，其中包括英國FlexEnable公司、德國英飛凌公司、愛(ài)立信和阿爾卡特公司等，這正契合了項目的宗旨——與工業(yè)界建立牢固的伙伴關(guān)系。

　　石墨烯研發(fā)面臨三大難題

　　法拉利認為，2015年石墨烯研發(fā)的主要障礙有三：第一是目前能制備的材料呈現出一些特性，而人們用來(lái)制造設備的材料則需要另一些特性，這之間存在“隔閡”。石墨烯價(jià)值鏈是以整體方式呈現，但在制備某種材料時(shí)，需要相對應種類(lèi)的特殊石墨烯——即存在很多不同種類(lèi)的石墨烯，但并非都能很好地用于同樣用途。制造電子設備需要一種石墨烯，而制造電池則需要另一種完全不同的石墨烯；制造電池的石墨烯不可能用來(lái)制造晶體管，反過(guò)來(lái)也一樣。

　　第二是石墨烯與半導體Fab材料（用于大規模制造設備）的集成。“石墨烯旗艦項目”剛設計了一個(gè)“圓片規模集成”來(lái)實(shí)現在石墨烯與典型Fab材料的集成。如果不能將石墨烯置入Fab，就不能將其置入其他設備中。歐洲很幸運地擁有像諾基亞、愛(ài)立信和阿爾卡特等大公司，他們最終認識到下一步是石墨烯與半導體Fab的集成。如果這方面取得成功，必將能實(shí)現石墨烯的大規模制備。

　　第三是最終設備的整體成本，即與其他技術(shù)相比是否具有競爭力，但目前對此尚難以確定。

　　未來(lái)10年最有希望的應用

　　法拉利教授認為，未來(lái)10年，石墨烯將先后在復合材料、透明半導體材料、能源、光子、光電子和傳感器等領(lǐng)域走向應用。

　　從時(shí)間表來(lái)看，未來(lái)2年到3年內石墨烯最有希望的應用將是復合材料。如一家名為Head的歐洲公司，正在利用石墨烯生產(chǎn)網(wǎng)球拍；另一家歐洲公司也正準備推出加入石墨烯的自行車(chē)輪胎；還有一家公司正將注意力轉向具有機械特性和熱力特性的復合材料。這些應用都屬于復合材料領(lǐng)域。其后，將是透明導電材料如移動(dòng)手機和電視屏幕等。

　　未來(lái)5年內，石墨烯在能源領(lǐng)域也將大有作為，如石墨烯電池和石墨烯超級電容器等；未來(lái)5年到10年內，石墨烯將在光學(xué)、光子學(xué)和傳感器等領(lǐng)域，如光感測器、激光感測器、調制器及數據傳輸設備等方面得到應用。

　　需審慎看待石墨烯專(zhuān)利量

　　據英國專(zhuān)利咨詢(xún)公司CambridgeIP的研究，截至2014年5月全球在石墨烯領(lǐng)域申請的專(zhuān)利數量為11372項，亞洲占3060項，歐洲和英國分別僅有361項和41項,明顯處于落后境地。對此，法拉利認為需要審慎看待石墨烯領(lǐng)域的專(zhuān)利數量。

　　他指出，目前中國和韓國在石墨烯領(lǐng)域申請了大量專(zhuān)利，而歐洲專(zhuān)利局在授予專(zhuān)利方面很挑剔，因而歐洲提交的專(zhuān)利申請數量較少。專(zhuān)利數量的差距，并不是表明歐洲在該技術(shù)領(lǐng)域處于落后境地的一項指標。

　　就專(zhuān)利絕對數量而言，不可否認歐洲處于落后，但其質(zhì)量并不低于其他國家。中國的很多專(zhuān)利并非國際專(zhuān)利；韓國在某一領(lǐng)域的專(zhuān)利數量多達數十個(gè)，而歐洲專(zhuān)利則覆蓋了眾多研究領(lǐng)域。歐洲和英國確實(shí)需要更多專(zhuān)利，也正在為此努力，但需要更審慎地看待專(zhuān)利數量。

　　整合石墨烯研發(fā)定有裨益

　　法拉利曾多次到中國進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，他開(kāi)玩笑地說(shuō)每次只有兩次入境的簽證迫使他不停地更新簽證。他指出，中國有很多石墨烯研發(fā)活動(dòng)：2014年浙江寧波就舉辦了一次大型石墨烯會(huì )議；北京半導體物理所等在石墨烯和拓撲絕緣體方面很具實(shí)力；中國石墨烯聯(lián)盟也得到了地方政府的大力支持。

　　法拉利說(shuō)，中國是一個(gè)大國，在區域性層次或單獨研發(fā)機構層次上，有很多石墨烯研發(fā)項目，如上海、北京、浙江等地的區域性研發(fā)活動(dòng)都很強勁。目前中國尚沒(méi)有一項整體的石墨烯研發(fā)計劃，但正努力地將其整合在一起。他認為應對這些研發(fā)活動(dòng)加以協(xié)調。若能將在中國石墨烯研發(fā)方面的各種努力統一整合在單一計劃之下，肯定是有益的。