80后科學家史浩飛:做全球最好的石墨烯材料
?2013年初,國內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,全球首批量產石墨烯手機在重慶發(fā)布……石墨烯從實驗室走向市場,在重慶率先實現(xiàn)產業(yè)化。這當中,不得不提到一個關鍵人物——80后科學家史浩飛。
史浩飛,中科院重慶綠色智能技術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軍人物。從2011年作為科技人才被引進到中科院重慶綠色智能技術研究院起,他的工作和生活都只有一個關鍵詞——石墨稀。
2011年3月,中科院重慶綠色智能技術研究院成立。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成的片狀結構碳材料,是目前已知的最薄、最堅硬、室溫下導電性最好,并擁有優(yōu)異光學和熱學性能的納米材料。英國科學家于2004年發(fā)現(xiàn)該材料,并獲得2010年度諾貝爾物理學獎。
要讓石墨烯實現(xiàn)應用,就要讓它從微觀走向宏觀。制作大面積的石墨烯薄膜,是史浩飛團隊的第一個實驗目標。為了完成這個目標,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。功夫不負有心人,2013年初,他們成功制備出國內首片15英寸的單層石墨烯,這樣的大尺寸,達到了國內最高水平。
“我們還在不停嘗試,爭取做最好的石墨烯材料。”史浩飛近日接受記者采訪時介紹,他的團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期靠近。比如,石墨烯的載流子遷移率理論值可達20萬,“過去實驗結果只能做到幾千,最近已經(jīng)能做到2萬了,這就是進步?!?/p>
史浩飛的另一個目標,就是如何把石墨烯更好地利用起來。 在長期攻關下,他們已經(jīng)率先研制出國內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,掌握了國際領先的石墨烯薄膜制備技術。促進產業(yè)化創(chuàng)造國內外多項第一
在重慶,石墨烯也從實驗室走向了產業(yè)化。2013年,中科院重慶綠色智能技術研究院通過市場化運作,撬動資本,注冊資本金達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家。緊接著,產業(yè)化成果也在這家公司不斷開花結果:2013年12月,全球首條大面積單層石墨烯薄膜生產線建設并投產;2014年12月建成第二代石墨烯薄膜生產線,實現(xiàn)100萬片/年的15英寸單層石墨烯薄膜產能,成為國際最大的石墨烯薄膜材料生產商;2015年3月,全球首批量產石墨烯智能手機在重慶發(fā)布,當年實現(xiàn)2萬臺銷量……
?攻克技術難關?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)關鍵技術已取得突破。
與此同時,史浩飛也感受到了來自國外同行技術組的壓力?!皻W盟、韓國在石墨烯領域也積累了很多關鍵技術。如果說我們前幾年在修煉‘內功’,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術交流,比如歐洲、韓國等石墨烯研究和應用先進的國家和地區(qū)。
史浩飛發(fā)現(xiàn),各國同行之間的主要競爭還是在基礎研究領域,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“科技界的板藍根”,也就是說,它能夠與很多材料結合起來應用。然而科學家們更希望能創(chuàng)造一些石墨烯獨有的應用領域,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。
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