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【星播客】国家对石墨烯产业态度谨慎,石墨烯、碳纳米管借触摸屏复活

2014-07-15 11:14
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导语 国家对石墨烯产业态度谨慎 国家科技部近期发布2013年度国家产业技术创新战略重点培育联盟名单,石墨烯产业技术创新联盟榜上

 

 

国家对石墨烯产业态度谨慎

 

国家科技部近期发布2013年度国家产业技术创新战略重点培育联盟名单,石墨烯产业技术创新联盟榜上无名。

 

中国石墨烯产业技术创新战略联盟于今年7月13日正式成立。该联盟由清华大学、中科院金属研究所、南京科孚纳米技术有限公司、中科院宁波材料技术与工程研究所、北京现代华清材料科技发展中心等5家核心单位发起。

 

自然界的纳米材料和人工合成纳米材料的区别

 

自然界中存在很多纳米物质,甚至存在于我们的食物中,但是这些纳米物质是在生物活性合成过程中自然生成,有机的与自然界其它有机化合物共存在一起,一般呈球状,没有生物异性。而且自然界中存在的纳米物质本身的结构也有很强的生物稳定性。也正由于它们结构的生物稳定性,让它们失去了生物活性与自组装能力。

 

人工合成的纳米材料,是人们通过强制手段,利用电场或磁场,随机生存纳米结构。这种纳米结构不管是在物理特性方面,还是化学特性方面,有很稳定的二维结构和强烈的三维极性,所以生物活性很强,如果把它放到自然环境中,它能够捕获周围其它物质中的极性原子在三维空间中自我组装生长,然后又会在组装过程中因三维结构不平衡而自我分裂,有很强的生物毒性。

 

这种二维稳定,三维极性的特性,让它在物理和生物应用上,具有特别的意义,从而吸引国际上很多学科都投入到纳米领域的研究中。光电行业希望能利用纳米材料的光电转换效率,制造更先进的光电器件;化学生物行业,希望能利用到纳米材料的三维极性特性,对特定的病毒分子灭活或对分子团进行筛选隔离。

 

纳米三维稳定技术期待突破

 

如何利用纳米稳定的二维结构特性,制造稳定的光电交换线路,是光电行业一直十分期待的。但是,要把纳米结构捕获,并稳定的铺设在衬底上形成稳定的三维结构,就要求衬底材料表面是十分纯净的单原子结构。在目前的技术下,制作这种结构本身的成本,超过了纳米材料应用价值而失去推广意义。同时如果纳米材逃逸扩散到自然环境中,它的生物毒性会给其它生物造成破坏,直到它被氧化失去活性为止。所以,不管是制造纳米复合材料,还是保存纳米复合材料,都需要在纳米三维稳定技术上有所突破,能够把纳米物质捕获并束缚在功能器件里面。

 

分子组装技术,给纳米材料应用带来希望

 

利用分子动力学里的分子组装技术,在不破坏纳米材料二维特性的情况下,给纳米极性组装上其他分子结构,就象给高速公路加上护栏一样,在三维结构上消除它的极性,让它稳定下来,是一条可行的纳米材料应用之路。国外已经有人开始了把石墨烯片组装在碳纳米管上的成功例子,在这种模式下,相比原来单纯的碳纳米管或石墨烯片,从三维结构上,稳定了很多。

 

纳米材料借触摸屏行业复活

 

纳米材料因为生物活性太强,在生物毒性上现在各方也拿不出令人信服的数据来证明对人体或环境无害,所以在民用领域应用受到严格的限制,一直没有被产业化。

 

纳米材料作为一种导电功能材料,制作成导电层应用在触摸屏上,一般会密封在器件里面,不太容易泄漏到外界,而且触摸屏的导电应用对纳米材料的均匀性和纯净度上也要求也不高,有很多符合把纳米材料进行产业化的条件。在触摸屏行业概念被炒作完了,行业亮点很少的情况下,纳米材料应用期待突破的需求,让两个行业走到了一起,触摸屏行业希望借纳米材料炒作概念,纳米材料行业期待借触摸屏行业复活,突破应用重围,进行产业化。一时间,纳米银、碳纳米管、石墨烯,频频出现在触摸行业的宣传之中。

 

旭日显示与触摸【星播客】专栏内容为李星原创,如需转载引用,请注明出处作者李星和旭日显示与触摸【星播客】专栏。

 

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