国际合作项目——欧盟"石墨烯旗舰计划"最新成果展示

2025年09月18日 阅读量:196

元素百科“这是一张音乐会的平面海报。如果你用手击打上面印的鼓,你会发出鼓声,就像玩真正的鼓一样。这是由石墨烯油墨印刷技术制成的。”剑桥大学石墨烯中心主任安德烈·法拉利教授在意大利热那亚会议中心举行的第六届石墨烯会议上分享了欧盟“石墨烯旗舰计划”的最新成果。

石墨烯和“脑计划”同样受到重视

石墨烯,又称单层墨,仅由一层碳原子组成,由英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫于2004年制备。

从长远来看,集各种优良性能于一体的石墨烯与钢铁和塑料一样重要,并有可能取代硅成为信息技术的基础材料。此外,它还可以在能源、交通、航空航天、柔性电子和医疗保健领域发挥重要作用,大大促进相关行业的快速发展和升级,预计将产生1000亿元的产业规模,具有巨大的市场前景。

为了掌握这种引领未来高科技竞争的战略材料,政府已经布局了石墨烯的发展。2013年1月,欧盟将石墨烯和“大脑计划”列为首批“未来和新兴旗舰技术项目”。该项目总投资10亿欧元,运营10年。其主要目的是将石墨烯及相关层状材料从实验室引入社会,促进经济增长,创造就业机会,为欧洲产业带来革命性的变化。

2014年2月初,未来欧盟新兴技术(FET)石墨烯旗舰计划发布了石墨烯各应用领域的首个招标公告和科技路线图,主要方向涉及13个重点领域,包括标准化、生物传感器和生物界面、薄膜技术、能源催化剂、半导体设备集成、新的层状材料和异质结构、硅光子学集成、石墨烯及相关二维晶体和杂化系统原型研究等。

石墨烯是现有技术无法实现的应用

法拉利指出:“我们现在要做的是一些新事物,即一些现有技术无法实现的应用,如石墨烯导电墨、弹性和弯曲显示屏。”。

2011年,他们开发了几乎所有介质表面的第一种石墨烯导电墨。现在有了大规模的印刷设备,可以选择不同质地的材料进行印刷,石墨烯电子墨种类繁多。印刷效果不仅色彩鲜艳,还可以布置电子和数千根可折叠的柔性微晶体管。

法拉用图片展示了一个弯曲而轻的显示屏,并说这是世界上第一个由Flexenable公司和石墨烯旗舰项目研究人员共同发明的柔性显示屏,可以实现传统LCD屏幕的分辨率与相同的能耗,同时增加灵活性,其晶体管几乎可以缠绕在任何物体上。它还添加了一个非常薄的柔性指纹传感器。像素背板由石墨烯制成。结合电泳成像胶片,可获得低功率、耐用的显示器,适用于各种不同的环境。

这些结果只是“石墨烯旗舰计划”在“第七框架计划(FP7)”下的过渡阶段,即2013年10月1日至2016年3月31日的八个亮点之一,以及更引人注目的结果,如将未经处理的石墨烯与神经元连接到生物医学领域;用石墨烯膜代替传感器膜可以减少传感器的尺寸,大大提高了灵敏度和使用寿命,开发了无摩擦涂层的纳米石墨烯,采用厨房搅拌机大规模制备石墨烯,大大提高了光纤数据传输,开发了可充电的高效电池和石墨烯皮划艇。

石墨烯合作研究的力量非同寻常

目前,“石墨烯旗舰计划”是欧洲最大的研究项目,合作伙伴包括来自23个国家的142家机构。其中,意大利和德国机构参与最多,其次是西班牙(18)、英国(17)和法国(13)。

一开始,该计划的愿景是让欧洲科学家和工程师在路线图的指导下,努力实现统一目标,并通过这项颠覆性技术在许多方面改变人类社会的面貌。

如今,最新的结果显示出合作研究的非凡声音。芬兰VTT技术研究中心有限公司的亨瑞克·桑德伯格博士评论说,这些结果反映了合作的力量。例如,“柔性电子”工作组与材料专家、复合材料制造商和系统集成商共同开发了柔性显示器和原型。这些显示器将对可穿戴设备和物联网等新兴领域产生潜在影响。

4月底,欧盟“石墨烯旗舰计划”官方网站表示,该计划将进入“地平线2020”时代,开启为期两年的第一批核心项目。其工作领域将扩大到20个,增加能源再生、功能泡沫和涂层、生物医学应用和晶片尺寸系统集成。为了提高效率和密切合作,还将加强该计划的管理体系,以匹配项目的扩展。

在不久的将来,有远见的国际合作项目“石墨烯旗舰计划”预计将在解决石墨烯相关层状材料及其混合系统的挑战方面带来更多的突破。让我们拭目以待吧!

                                                                                               责任编辑:qxl

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