石墨烯之父：请多给石墨烯一些耐心

英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆，是世界上最早成功剥离出单层石墨烯的科学家之一，并获得了2010年诺贝尔物理学奖，因此又有“石墨烯之父”之称。

安德烈·海姆日前对笔者说：“一般来说，一个新材料从实验室走到产业化需要40年左右的时间，但是石墨烯只用了不到10年。这是因为石墨烯有很多优秀的特性，它的坚硬程度、导电导热性等等，让石墨烯成为了从学术研究转化到实际应用最快的材料。”

安德烈·海姆说：“中国在石墨烯产业化应用方面起着引领世界的作用，中国做的已经超出了我的想象。”

石墨烯为生活用品“升级”

人类生活方式的变革，与新材料的发明发现有着密切的关系。传说中，3000多年前，腓尼基人在海滩上烧火，无意中发现了玻璃。通过玻璃制成的透镜，荷兰科学家列文虎克发现了细菌，开启了微生物学的征程。1939年的纽约世博会上，人们首次看到了由杜邦公司制造的尼龙——世界上第一种全部由人工合成的纤维，如今，尼龙被广泛应用于纤维织物、家居装饰用品、体育用品、乐器的弦和汽车零部件中。

如今，石墨烯可以算是新世纪有望再次颠覆人类社会生活的新材料。它早已走出了实验室，开始了如火如荼的产业化进程；它不仅能在诸如超级计算机等高科技领域为人类带来福音，也能够为我们的日常生活用品更新换代。

更重要的是，石墨烯为我们打开了一扇认识二维材料的大门。“随着研究的深入，我们发现石墨烯并不是单一的，它有很多兄弟姐妹，在结构上和石墨烯很相似，有不同的作用。”海姆说，“石墨烯给了我们一个宽泛的概念，其他一些类石墨烯的材料也不一定用碳制成。就如同我们说‘木材’，我们没有特指一种树木。对石墨烯的研究正是让我们看到，许许多多像石墨烯这样的二维材料，我们面前的路还很长。”

有人将石墨烯形象地称为“工业味精”，即在一些传统产品中加入石墨烯成分，就可以将原有产品的性能、使用寿命等大大提升。

冷静一下，石墨烯尚未完美

我们也必须看到，石墨烯距离真正、广泛的市场化应用还有很大发展空间。根据石墨烯导热、导电等特性，目前推向市场上的产品以电池、充电宝、加热器材等为主，出现了一些趋同化倾向；诸如海水淡化膜等工业化应用尚处在试验阶段。

而一直被给予“引领人们从硅时代走向碳时代”厚望的石墨烯，在制作晶体管的探索中，也面临着一系列问题。例如，晶体管的一个必要属性叫做“带隙”，它是电路呈现出“开”“关”两种状态的关键所在。而石墨烯的导电性太好，不存在带隙，也就无法直接应用在晶体管上。如何在不影响石墨烯其他特性的前提下，为石墨烯加入带隙，是石墨烯能否真正取代硅，开启超级计算机新时代的关键所在。

不过，正如安德烈·海姆所言，我们需要有足够的耐心，给石墨烯足够的时间。石墨烯从实验室制备到目前的产业化进程只有不到十年的时间，这对于一个新材料而言，可以说仅是度过了“婴儿期”，未来还有无限的可能性。

然而，这无法撼动石墨烯作为颇具革命性的新材料的地位。很多国家也正是看到了石墨烯的巨大潜力，出台了多种政策，支持石墨烯的研发。例如，2002—2013年间，美国国家科学基金会关于石墨烯的资助项目有近500项；欧盟委员会2013年将石墨烯列为“未来新兴技术旗舰项目”之一，该项目将获得10年内共计10亿欧元的资金支持；韩国于2013年公布了2014—2018年产业技术开发战略，推动石墨烯材料与零组件的商用化。

2015年，国家发改委、工信部和科技部三部门联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》，明确提出将石墨烯打造为先导产业，到2018年建立起石墨烯材料制备、开发、应用等关键环节良性互动的基本体系，到2020年形成完善的石墨烯产业体系。

材者，凡可用之具皆曰材；料者，量也。石墨烯之于材料，正如同《说文解字》中的解释。它来源于常见的石墨，因取量之小，剥离出单层结构而名石墨烯；又因处处可用而大放光彩。毋庸置疑，石墨烯的时代已经来临。