石墨烯旗艦項(xiàng)目（Graphene Flagship）致力于加速石墨烯從實(shí)驗(yàn)室往工業(yè)化邁進(jìn)的腳步，下面匯總了該項(xiàng)目支持研究得到的具有重大意義的成果：

    1、石墨烯和神經(jīng)元是最好的朋友

    研究人員發(fā)現(xiàn)可以將未經(jīng)處理的石墨烯與神經(jīng)元連接起來(lái)，并且還能保持整個(gè)活性細(xì)胞的完整性。該工作是利用石墨烯制作用于控制大腦的腦深部移植物的第一步。該工作是由意大利的里雅斯特大學(xué)教授Prato完成的，他指出他們正在致力于將石墨烯最前沿的技術(shù)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，研究石墨烯薄片與復(fù)雜的神經(jīng)元細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制之間的關(guān)系。

    （ACS Nano, “Graphene-Based Interfaces do not Alter TargetNerve Cells”）

    2、石墨烯壓力傳感器

    壓力傳感器目前廣泛應(yīng)用于移動(dòng)手持設(shè)備，如果將目前的傳感器膜換成石墨烯膜，可以使傳感器尺寸減小，并且極大提高靈敏度和壽命。該工作的第一作者Robin Dolleman來(lái)自于荷蘭的代爾夫特大學(xué)，他們花了一年的時(shí)間為系統(tǒng)建模，最終才確定了壓縮模壓力傳感器的想法。壓縮模壓力傳感器由31層石墨烯組成，比硅基傳感器靈敏度高了45倍，器件尺寸也降低了25倍。目前該工作采用了單層石墨烯，也能夠取得相似的結(jié)果。

    （Nano Letters, “Graphene Squeeze-Film PressureSensors”）

    3、無(wú)摩擦石墨烯

    研究人員發(fā)現(xiàn)了石墨烯納米棒在表面上滑動(dòng)時(shí)展現(xiàn)出來(lái)的超潤(rùn)滑性質(zhì)，與納米棒尺寸和彈性有關(guān)。這一重要的發(fā)現(xiàn)顯示了納米石墨烯用于無(wú)摩擦涂層的潛力。

    （Science, “Superlubricity of graphene nanoribbons on goldsurfaces”）

    4、石墨烯皮劃艇

    西班牙汽車內(nèi)飾專家Grupo Antolin SA與羅馬皮艇合作研發(fā)一款創(chuàng)新型的皮艇，在其熱固性聚合物內(nèi)加入石墨烯材料。采用石墨烯和相關(guān)的材料可以顯著提高強(qiáng)度和剛性，并且改進(jìn)皮艇某些危險(xiǎn)部分的耐破損能力。在九月份舉辦的皮劃艇馬拉松世錦賽中，羅馬皮艇采用了K-1皮艇，該皮艇中就采用了石墨烯。

    5、生產(chǎn)石墨烯-廚房攪拌機(jī)做法

    石墨烯旗艦項(xiàng)目的研究人員已經(jīng)發(fā)明了一種方法可以大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯，采用的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)工具將液態(tài)的石墨片分離開(kāi)，類似于廚房中的攪拌機(jī)。該方法可以提供生產(chǎn)石墨烯的速度，并且得到的二維材料具有多種用途，從印刷電子學(xué)到能源發(fā)電領(lǐng)域。

    （Nature Materials, “Scalable production of largequantities of defect-free few-layer graphene by shear exfoliation inliquids”）

    6、柔性顯示可以放進(jìn)口袋

    FlexEnable發(fā)明了世界上第一個(gè)柔性顯示屏，其像素背板采用了石墨烯材料。與電泳成像膠片結(jié)合起來(lái)就能得到一個(gè)低功率的、耐用的顯示器，可以適用于多種不同環(huán)境。這種顯示器具有極大的潛力用于諸如可穿戴領(lǐng)域和互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域中。

    7、采用石墨烯極大提高光纖數(shù)據(jù)傳輸量

    石墨烯旗艦項(xiàng)目中的一組研究人員制作了一種高性能光探測(cè)器可用于紅外光纖通信系統(tǒng)，系統(tǒng)采用了石墨烯晶圓。這可以在減小器件尺寸和降低成本的同時(shí)，提高傳輸信息量。

    （ACSPhotonics, “50 GBit/s Photodetectors Based on Wafer-Scale Graphene forIntegrated Silicon Photonic Communication Systems”）

    8、石墨烯用于可充電電池

    石墨烯旗艦項(xiàng)目下屬的幾個(gè)不同的研究組都在研究可充電電池。有一個(gè)小組發(fā)明了基于石墨烯的鋰離子類型的電池用于手持電子設(shè)備中。石墨烯主要用在電池電極上，以包含石墨烯納米片的涂抹墨水的形式，可以提高20%的能效。另一組研究人員則研究得到了高能量密度、效率和穩(wěn)定性的氧化鋰電池。電池的效率超過(guò)90%，可充電超過(guò)2000次。氧化鋰電池電極是多孔、蓬松的，加入了石墨烯和其它添加劑可以改變電池中的化學(xué)相互作用。

    （Science,“Cycling Li-O2 batteries via LiOH formation and decomposition”）**

    （NanoLetters, “An Advanced Lithium-Ion Battery Based on a Graphene Anode and aLithium Iron Phosphate Cathode”）

    石墨烯– what and why?

    石墨烯是一種二維材料，由單層蜂窩狀網(wǎng)格的碳原子組成。這種透明的、柔性的材料具有很多特殊的性質(zhì)。例如，它的強(qiáng)度是鋼的100倍，并且導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能極佳。現(xiàn)在有很多工作致力于探究石墨烯的應(yīng)用。包括用于柔性、可穿戴電子學(xué)和天線、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)和仿生生物技術(shù)、超強(qiáng)復(fù)合物、光伏和能量存儲(chǔ)領(lǐng)域。

    石墨烯及未來(lái)

    對(duì)于石墨烯的研究還涵蓋了于與其相關(guān)的其它材料或其它結(jié)構(gòu)，從聚合物到金屬，水泥，傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料等。石墨烯只是上千種單層材料中的一種。旗艦項(xiàng)目希望能夠加速實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到工業(yè)轉(zhuǎn)化的腳步。尤其讓人激動(dòng)的是可以將這些不同的單層材料疊加一起從而創(chuàng)造出自然界中沒(méi)有的材料，得到想要的性質(zhì)以用于特殊的領(lǐng)域。這些復(fù)合層材料還可以與其它納米材料結(jié)合在一起，從而能夠增強(qiáng)某些特性。

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