中國粉體網(wǎng)訊 2013年初,國內(nèi)首片大面積石墨烯薄膜在中科院重慶研究院誕生;2015年3月,全球首批量產(chǎn)石墨烯手機(jī)在重慶發(fā)布……石墨烯從實驗室走向市場,在重慶率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。這當(dāng)中,不得不提到一個關(guān)鍵人物——80后科學(xué)家史浩飛。
史浩飛,中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院微納制造與系統(tǒng)集成研究中心主任,石墨烯材料研究的領(lǐng)軍人物。從2011年作為科技人才被引進(jìn)到中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院起,他的工作和生活都只有一個關(guān)鍵詞——石墨稀。
深耕實驗室 制備出高水平石墨烯薄膜
1982年出生的史浩飛,本科就讀于電子科技大學(xué)光電工程與光通信專業(yè),大四加入中國共產(chǎn)黨。在中科院光電技術(shù)研究所讀完碩士和博士后,2009年,史浩飛到美國密歇根大學(xué)從事微納加工與新型材料方向的研究。
2011年3月,中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院成立。9月,院長袁家虎帶隊到美國招攬科技人才,重點對象就是史浩飛。同年10月,史浩飛來到中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院,開始了石墨烯材料的研究。
石墨烯,一種由單層碳原子構(gòu)成的片狀結(jié)構(gòu)碳材料,是目前已知的最薄、最堅硬、室溫下導(dǎo)電性最好,并擁有優(yōu)異光學(xué)和熱學(xué)性能的納米材料。英國科學(xué)家于2004年發(fā)現(xiàn)該材料,并獲得2010年度諾貝爾物理學(xué)獎。
要讓石墨烯實現(xiàn)應(yīng)用,就要讓它從微觀走向宏觀。制作大面積的石墨烯薄膜,是史浩飛團(tuán)隊的第一個實驗?zāi)繕?biāo)。為了完成這個目標(biāo),他的工作和生活就成了實驗室到宿舍“兩點一線”,常常在實驗室熬更守夜。功夫不負(fù)有心人,2013年初,他們成功制備出國內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯,這樣的大尺寸,達(dá)到了國內(nèi)最高水平。
“我們還在不停嘗試,爭取做最好的石墨烯材料!笔泛骑w近日接受記者采訪時介紹,他的團(tuán)隊最近在實驗室常常忙到凌晨1點才收工,正在實驗如何做出大塊單晶石墨烯。
什么是最好的石墨烯材料?史浩飛說,所謂最好,就是朝理論上最佳的預(yù)期靠近。比如,石墨烯的載流子遷移率理論值可達(dá)20萬,“過去實驗結(jié)果只能做到幾千,最近已經(jīng)能做到2萬了,這就是進(jìn)步!
促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化 創(chuàng)造國內(nèi)外多項第一
史浩飛的另一個目標(biāo),就是如何把石墨烯更好地利用起來。
在長期攻關(guān)下,他們已經(jīng)率先研制出國內(nèi)面積最大的單層石墨烯薄膜,并制備出7英寸石墨烯柔性觸摸屏,掌握了國際領(lǐng)先的石墨烯薄膜制備技術(shù)。
在重慶,石墨烯也從實驗室走向了產(chǎn)業(yè)化。2013年,中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院通過市場化運(yùn)作,撬動資本,注冊資本金達(dá)2.67億元的重慶墨?萍加邢薰境闪。史浩飛也成為這家公司的首席科學(xué)家。緊接著,產(chǎn)業(yè)化成果也在這家公司不斷開花結(jié)果:2013年12月,全球首條大面積單層石墨烯薄膜生產(chǎn)線建設(shè)并投產(chǎn);2014年12月建成第二代石墨烯薄膜生產(chǎn)線,實現(xiàn)100萬片/年的15英寸單層石墨烯薄膜產(chǎn)能,成為國際最大的石墨烯薄膜材料生產(chǎn)商;2015年3月,全球首批量產(chǎn)石墨烯智能手機(jī)在重慶發(fā)布,當(dāng)年實現(xiàn)2萬臺銷量……
攻克技術(shù)難關(guān) 欲先找到石墨烯“殺手锏”
近日,史浩飛又向記者透露了一個好消息:石墨烯黑白屏可彎曲智能終端開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)已取得突破。
與此同時,史浩飛也感受到了來自國外同行技術(shù)組的壓力!皻W盟、韓國在石墨烯領(lǐng)域也積累了很多關(guān)鍵技術(shù)。如果說我們前幾年在修煉‘內(nèi)功’,那么從現(xiàn)在開始就必須下山‘游歷’!笔泛骑w說,從今年起,他就頻繁地去國外開展學(xué)術(shù)交流,比如歐洲、韓國等石墨烯研究和應(yīng)用先進(jìn)的國家和地區(qū)。
史浩飛發(fā)現(xiàn),各國同行之間的主要競爭還是在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,都在比賽誰更先找到石墨烯的“殺手锏”。他作了一個比喻,石墨烯在業(yè)界有一個稱呼叫做“科技界的板藍(lán)根”,也就是說,它能夠與很多材料結(jié)合起來應(yīng)用。然而科學(xué)家們更希望能創(chuàng)造一些石墨烯獨有的應(yīng)用領(lǐng)域,也就是其他材料做不到而石墨烯卻能做到的事情。一旦找到,這又將掀起一場新的技術(shù)革命。
這,正是史浩飛的壓力來源,也是他對石墨烯興趣盎然的所在,更是他不斷努力的方向。