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石墨烯将何去何从?

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发表于 2019-9-15 16:50:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
  6年前,欧盟开始了一项雄心勃勃的项目,想要为近10年来的神奇材料石墨烯创造一个“硅谷”。该项计划为“石墨烯旗舰项目”,将在10年内花费10亿欧元将石墨烯推向商业市场,并且把欧洲打造成石墨烯技术的经济重地。

  到目前为止,欧盟投资的石墨烯旗舰项目仍然是石墨烯领域最大的单个研发项目(不过有推测称,中国石墨烯相关项目的规模可能超过它)。6年来,石墨烯旗舰项目催生了9家公司和46个基于石墨烯的新产品。但是,该项目的批评人士仍认为这种材料并没有达到预期的效果。

  石墨烯的独特性质给人们带来了很高的期望,将其用于先进的复合材料和新型电子设备。石墨烯的形式有很多种,最单纯的形式是1个原子厚的石墨层。根据记录,这种结构的热导率最高,为铜的10倍。石墨烯的内在电子迁移率(电子经过某种材料时的速度)也最高,约为硅的100倍。

  石墨烯旗舰项目10年的筹款周期已经过半。在很多观察者看来,该项目的成败就是石墨烯商业形势的晴雨表。2004年,英国曼彻斯特大学首次合成了石墨烯。自石墨烯旗舰项目成立以来,一直面临和纠结着一个关键问题:要使欧洲成为全世界的“石墨烯谷”,该项目是支持“基础研究”还是“应用研究”?

  石墨烯旗舰项目的负责人贾里?基纳雷特(Jari Kinaret)说它属于后者:“从一开始,我们的计划就是让石墨烯或相关材料从学术实验室走向社会。”他说,随着时间的推移,这个项目已经在全球范围内为许多应用研究提供了支持。最初,该项目的大多数成员是学术团体,如今其成员中有40%是公司。

  不过,在其他专家看来,石墨烯旗舰项目在将石墨烯推向商业市场的过程中,并没有找对方向。

  “为基础研究提供资金支持肯定没有错。”G2O 水处理技术公司(该公司在滤水系统中使用了石墨烯)的创始人和前首席执行官蒂姆?哈珀(Tim Harper)说,“当这类项目披上了商业化的外衣,而运作它们的人对商业化不感兴趣或毫无经验,主要兴趣在于确保研究经费时,就会出现承诺太多而兑现太少的情况,导致很多问题。”

  其他的行业观察者也赞成这种说法。特伦斯?巴坎(Terrance Barkan)是石墨烯委员会(Graphene Council)的执行董事,该委员会是面向石墨烯研究人员、生产商、开发商和消费者的协会。巴坎认为,石墨烯旗舰项目对于学术界来说是一件好事,但是对石墨烯材料的商业化没有太大影响。

  “从已经花费的资金和动用的资源来看,石墨烯旗舰项目的商业化开发效果不如预期。”巴坎说。石墨烯旗舰项目称,已经帮助开发了数十种基于石墨烯的商业化产品,包括用于测量穿戴者心率的柔性无线传感器,以及有石墨烯涂层的摩托车头盔。

  基纳雷特表示,在石墨烯旗舰项目中,基础研究和应用研究没有明显的界线。即便如此,该项目的下一个阶段——Core 3阶段,也会更注重将技术进一步推向开发环节。在Core 3阶段,石墨烯旗舰项目已经配置了4 500万欧元(约5050万美元)的资金,用于制造可在现实环境中发挥作用的原型机项目。

  G2O 公司的哈珀认为,其结果可能会事与愿违。“4500万欧元并不多。”他说,“要将硬技术概念推向市场,单单一家公司就可能要花几千万欧元。”

  哈珀和巴坎认为还存在另一个问题:石墨烯旗舰项目一直在追求的是商业化的“技术推动力”,而非“市场拉动力”策略。“石墨烯旗舰项目似乎是在开发一种寻找问题的解决方案。”巴坎说。

  在新兴技术实现商业化的过程中,关键问题之一是如何跨过“死亡之谷”,即研究人员开发技术与推出商业化产品之间的差距。为了帮助石墨烯克服这一难题,一个名为“石墨烯及2D材料尤里卡集群”(Graphene & 2D Materials Eureka Cluster)的项目最近正在寻求欧盟的资金。

  欧洲光电基金会(Phantoms Foundation)的主席安东尼奥?科雷亚(Antonio Correia)目前正在带头负责尤里卡项目。该基金会是一个协调纳米技术创新的欧洲组织。科雷亚相信,要改变石墨烯开发价值链松散的状态,人们需要付出更多的努力。尽管他同意石墨烯旗舰项目在结合基础研究和行业关注点中发挥了重要作用,他还是认为该行业应该为未来如何实现石墨烯的商业化提供指导。科雷亚称,石墨烯要想跨过“死亡之谷”,注重行业利益是必须的。

  石墨烯委员会的巴坎提出了有关这种策略的另一种看法:“一天结束之后,问题应该是‘用石墨烯提供的新方案能解决什么问题?’,而不是‘想在产品中推进什么样的创新?’”

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