020年對任何一個行業來說都是充滿挑戰的一年,對于石墨烯行業來說亦是如此。但是,石墨烯行業的從業者和學術界研究人員并沒有放緩科研的步伐,許多人很快就適應現狀,并基于石墨烯創造了優質的解決方案和先進技術。以色列石墨烯信息網根據網站索引科技參考文獻的量化排名,評選出了2020年排名前十位的石墨烯應用領域。其中最受歡迎的無疑是醫學和傳感器領域。具體十大石墨烯應用排名如下,分別是:(1)醫療及公共衛生;(2)傳感器;(3)電池;(4)復合材料;(5)汽車應用;(6)涂層;(7)超級電容器;(8)導熱應用;(9)導電油墨;(10)電子產品。 此外,由于新冠疫情的肆虐,各行各業的發展都有意無意的向抗役傾斜。在以色列石墨烯信息網評選的2020年度石墨烯十大新聞中,大多是事件均與利用石墨烯技術對抗新型冠狀病毒有關,這也側面表明了石墨烯在醫療及公共健康領域所能發揮的重要作用。十大新聞的具體情況如下: 1.石墨烯如何協助人們抗爭新冠病毒? 隨著世界各地的研究人員和公司開始與新冠疫情抗爭,許多人正在重新審視石墨烯,將其作為具有贏得這場斗爭最具潛力的材料。石墨烯已知的抗菌/抗病毒特性,其對醫療器械、傳感器和相關設備的有益特性等,都證明其能夠發揮很大作用。 2.石墨烯放大器電路可釋放“太赫茲間隙” 圖 拉夫堡大學研究人員創造了一種獨特的基于石墨烯的裝置,該設備可以釋放太赫茲波長,并使革命性的新技術成為可能。(圖片來源:拉夫堡大學) 3. 新型口罩使用石墨烯和電荷阻隔病毒和細菌 4. 麻省理工學院研究人員使用石墨烯和氮化硼將太赫茲波轉換為可用能量 麻省理工學院的研究人員開發了一種基于石墨烯的器件,可能能夠將周圍的太赫茲波轉換為直流電。(圖片來源:麻省理工學院) 5. planeTECH和IDEATI推出增強石墨烯的抗菌口罩 6.新型石墨烯生物傳感器可在一分鐘內檢測到SARS-CoV-2 圖 韓國研究人員開發了一種基于石墨烯的場效應晶體管生物傳感器,該傳感器可在一分鐘內檢測出COVID-19患者鼻咽拭子中的SARS-CoV-2。(圖片來源:Phys) 7.固特異推出利用石墨烯技術的自行車輪胎 圖 著名的輪胎和橡膠公司固特異推出了兩種新的自行車輪胎,Eagle F1和Eagle F1 Supersport,兩款輪胎均利用石墨烯技術,重量僅為180克(直徑23毫米),具有更好的強度和低滾動阻力,改善干濕抓地力和長期耐用性。(圖片來源:固特異) 8. 新方法使用氫等離子體可消除石墨烯中的褶皺 圖 中國南京大學研究人員已經開發出一種方法來制造沒有任何褶皺的大型石墨烯薄膜。超光滑平整的薄膜,可使利用石墨烯和其他二維材料獨特物理和化學特性的電子設備實現大規模生產。(圖片來源:《自然》) 9.新型利用石墨烯的鋰空氣電池可使電動汽車續航更長時間 圖 韓國大邱慶北科技大學(DGIST)研究人員已經在摻硫石墨烯上使用硫化鎳鈷納米薄片制造了一種電極,從而形成了具有高放電容量的長壽命電池。(圖片來源:DGIST) 10.健康科技初創公司Flextrapower推出GO增強型防護口罩 作者觀點:2020年,由于新冠疫情大爆發,口罩成為了貫穿全年的關鍵詞:它是淘寶2020年度的十大熱銷商品,累計被搜索超過75億人次;比亞迪依靠它成為了口罩出貨量的世界第一;特朗普因為它引發的“選舉欺詐”丟掉了總統,拜登則因為它不僅成功拿回政權,還基本上讓民主黨控制了參眾兩院;中國則在它的幫助下率先掙脫了疫情的泥沼。無論是現在和未來,口罩都已成為我們生活中必備的物品。但一次性口罩的時效性短、防疫性能不足的缺點也逐步暴露,雖然口罩的價格并不昂貴,但依然會造成污染和浪費。石墨烯具有很好的阻隔病毒和細菌的特性,成為了這一醫療衛生產品最好的拍檔。2020年,全球非常多的廠商都推出了石墨烯口罩,可佩戴更長時間,抗病毒抗菌效果更強,舒適性更高,防塵防靜電特性好,甚至有的產品能夠實現自然清洗后的重復使用。與口罩的結合最大限度的使石墨烯實現低成本化應用,從而進一步擴大了石墨烯的影響力,促進石墨烯在公共衛生和醫療健康領域發揮更大、更重要的作用。不過短暫的插曲只會影響一時的發展風向,未來,石墨烯的主要應用領域,仍會聚焦在高端結構材料和電子信息功能材料中。 ***************陳濟桁先生已為《空天防務觀察》提供7篇專欄文章,如下所列:第1篇,日本東麗公司推出新一代碳纖維預浸料產品,拉伸強度和抗沖擊性能又提升30%,2017年6月2日;第2篇,復合材料助力貝爾V-280“英勇”傾轉旋翼機發展,2017年9月22日;第3篇,日本東麗實施并購強化碳纖維復合材料競爭優勢,2018年8月27日;第4篇,日本帝人公司開發新型耐熱抗沖擊預浸料,2019年4月1日;第5篇,美國能源部“利用高性能計算促進能源創新”戰略計劃解析,2019年5月17日;第6篇,稀土回收再利用!英國推出稀土金屬回收試點項目,2019年9月17日;第7篇,美空軍實驗室科學家發現獨特的可拉伸導體,2019年10月30日。(中國航空工業發展研究中心 陳濟桁) |