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作為人類目前發(fā)現的最薄、最堅硬、導電導熱性能最佳的新型納米材料，石墨烯具備優(yōu)異的光學、力學、電學、熱學效應，是智能傳感器、柔性顯示屏、柔性電池等器件的理想材料。隨著新一輪科技革命和產業(yè)變革蓬勃興起，人工智能、智能科技、智能產業(yè)迅速崛起，石墨烯能否在大智能時代大放異彩、引領潮流?近日，在北京召開的“石墨烯+智能”研討會上，專家對此展開了討論。
智能時代催生機遇
隨著物聯網技術的不斷發(fā)展和進步，“大智能時代”將對未來的制造業(yè)帶來巨大沖擊。根據預測，到2020年，全球聯網設備市場規(guī)模將達到3000億美元，隨著集成電路、智能硬件、人工智能、云計算和大數據等技術的成熟，將創(chuàng)造萬億美元的市場規(guī)模。這對于石墨烯產業(yè)來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。
中關村智能硬件產業(yè)聯盟秘書長董宇認為，近年來，隨著人工智能、智能硬件、傳感互聯、移動通信、大數據等技術的發(fā)展，“智能+”正快速地拓展到經濟社會的各個領域，釋放和催生工業(yè)、農業(yè)、節(jié)能環(huán)保、商貿流通、交通能源、公共安全、社會事業(yè)、城市管理等各個領域的新需求，“智能+”浪潮全面襲來。石墨烯新材料具有良好的應用前景，“石墨烯+智能”將帶來全新的產業(yè)革命，打開巨大的市場空間。
據介紹，目前石墨烯在信息電子器件中取得一系列新進展，開發(fā)出石墨烯場效應晶體管(GFET)、石墨烯電光調制器、石墨烯光電探測器等新型器件。中科院半導體所副研究員黃北舉表示，在石墨烯光電器件方面，目前石墨烯探測器的性能已經接近于商用水平，通過批量的生產，完全可以實現產業(yè)化的應用。石墨烯探測器和CMOS電路還能夠單片集成，通過這種單片集成，能夠充分融合石墨烯寬波段光電相應的優(yōu)勢和硅在電信號放大處理等方面的優(yōu)勢，具有低成本、高集成度和高成品率的優(yōu)勢，在光通信以及紅外成像領域具有非常廣闊的市場應用前景。特別是在紅外成像領域，石墨烯紅外成像芯片完全有可能顛覆現在的紅外成像市場。
諸多問題有待解決
記者了解到，石墨烯作為一種新型材料，有著很大的應用潛力，但是目前主流的顯示技術已經形成了較為完整成熟的產業(yè)鏈條，石墨烯要想在現有的行業(yè)中獲得廣泛的應用，有很多問題需要去研究和解決。
中關村石墨烯產業(yè)聯盟理事長、北京石墨烯研究院院長、中科院院士劉忠范表示，目前中國的石墨烯產業(yè)化進程已經走在了國際前列，引領著石墨烯產業(yè)的蓬勃發(fā)展，但是也不得不承認，國內的石墨烯技術研發(fā)及產業(yè)化工作還有極大的提升空間。“今天的石墨烯材料本身尚不足以支持未來的石墨烯產業(yè)，需要行業(yè)共同努力，保持足夠的耐心和信心去創(chuàng)造未來的石墨烯產業(yè)�！眲⒅曳墩f。
作為新材料之王，石墨烯集超強的導電、導熱、強度、柔性于一身，是可穿戴器件的理想材料。北京石墨烯研究院執(zhí)行院長魏迪指出，未來石墨烯在可穿戴電子設備的市場將非常廣闊。石墨烯應該基于其獨特性能，揚長避短，目前來看還有很長的路要走。
中科院重慶綠色智能技術研究院微系統研究中心主任史浩飛認為，在石墨烯產業(yè)商業(yè)化的過程中，依然存在諸多挑戰(zhàn)，如多晶石墨烯的方塊電阻還不夠低，石墨烯與襯底的附著力偏差，石墨烯尚不能在低溫下原位沉積、成本還偏高等。
做“撒手锏”別做“萬金油”
對于目前石墨烯產業(yè)應用現狀，專家認為，這與我國石墨烯產業(yè)定位有關系。劉忠范提到，未來的石墨烯產業(yè)將是建立在石墨烯材料的“撒手锏”級的應用基礎之上，而不是作為“萬金油”式的添加劑。
業(yè)內專家表示，當前，國內市場上的石墨烯下游應用領域主要集中在防腐涂料、鋰電池導電劑、電熱膜等產品上，石墨烯只是作為添加劑提升了現有產品的性能。反觀國外，在今年4月的世界移動通信大會上，歐盟石墨烯旗艦展出了石墨烯超級汽車、物聯網傳感器、可穿戴設備與健康管理、數據通信、能源技術以及復合材料等前沿技術及產品。
史浩飛提到，石墨烯透明導電膜的制備和應用在最近幾年取得了較大的進展，如制備和轉移技術、結構化技術、功能一體化集成等問題都得到了一定程度的解決，展現出很好的潛力。隨著技術的不斷進步，石墨烯在智能顯示領域將大有可為。
中關村發(fā)展集團總經理助理賈一偉表示，北京市將緊緊圍繞建設具有全球影響力的全國科技創(chuàng)新中心的重大戰(zhàn)略要求，突破一批具有全局性、前瞻性、帶動性的關鍵技術，加強石墨烯行業(yè)技術標準的研制，培育具有國際競爭力的研發(fā)創(chuàng)新體系，加快石墨烯產業(yè)化進程，打造具有全球影響力的、創(chuàng)新型的石墨烯產業(yè)集群。
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