石墨烯旗艦研究項(xiàng)目于2013年1月被歐盟選定為首批技術(shù)旗艦項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)間10年，總投資10億歐元，旨在把石墨烯和相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)肷鐣?，為歐洲諸多產(chǎn)業(yè)帶來一場革命，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會。
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，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)胞信號傳導(dǎo)機(jī)制之間的關(guān)系。
(ACS Nano, "Graphene-Based Interfaces do not Alter Target Nerve 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 Pressure Sensors")
3、無摩擦石墨烯
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)出來的超潤滑性質(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摩擦涂層的潛力。
(Science, "Superlubricity of graphene nanoribbons on gold surfaces")
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，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 large quantities of defect-free few-layer graphene by shear exfoliation in liquids")
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。
(ACS Photonics, "50 GBit/s Photodetectors Based on Wafer-Scale Graphene for Integrated 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90%，可充電超過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")**
(Nano Letters, "An Advanced Lithium-Ion Battery Based on a Graphene Anode and a Lithium 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?，F(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、光伏和能量存儲領(lǐng)域。
石墨烯及未來
對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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