電子科學技術的下一次革命：石墨烯

電子科學技術的下一次革命：石墨烯

新材料技術一直是科技產業快速發展的重要動力。晶體硅的出現使電子技術產業繁榮了幾十年，目前石墨烯被公認為一種與硅晶體具有同等價值的新材料。它也是世界上最薄最硬的納米材料。石墨烯技術的迅速發展，有望開創電子技術的新時代。

如果說20世紀初發明的電子管是近百年來電子工業發展的起點，那么20世紀中葉貝爾實驗室發明的晶體管無疑是近半個世紀電子工業蓬勃發展的助推器。與體積大、能量密集、壽命短、噪音密集、制造工藝復雜的電子管相比，基于晶體硅半導體的晶體管克服了這些缺點。它的出現被譽為本世紀最偉大的發明之一和微電子革命的先驅。

電子晶體管的出現導致了微集成電路技術的爆炸性發展。幾十年來，微電子技術不僅廣泛應用于計算機、手機、消費電子產品，還廣泛應用于汽車、工業控制、航空航天、醫療設備等眾多專業電子設備中。微電子技術通過機械設備的小型化、自動化和設計，得到了廣泛的應用，計算機化將從根本上改變人類的生活。

正是由于微電子技術的飛速發展，摩爾定律才廣為人知。根據摩爾定律，集成電路芯片上集成電路的數量每18個月翻一番，價格將下降一半。在過去的幾十年中，無論是計算機硬件還是智能手機，還是其他消費電子產品，都將是如此。電子學產品的性能在快速上升，而價格卻在急劇下降，技術變革的速度往往超過人們的想象。

石墨烯被譽為21世紀的神奇材料和全能材料，2004年首次與石墨分離。直到十年前，它才被業界廣泛追捧。它在科學界的出現引起了巨大的反響，英國科學家也獲得了2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯是一種由碳原子組成的新型單層片狀結構材料。它是世界上已知的最薄、最硬的納米材料。石墨烯具有優良的韌性、導電性和導熱性，由于其精煉技術不成熟，目前仍處于實驗室階段。它是一種納米材料，價格是黃金的10倍，相當于大規模生產。

石墨烯被認為是未來微型集成電路最有前途的替代硅的新材料，因為它比晶體硅具有更好的導電性和熱導率，其效率至少比硅高100倍。正如華為創始人任正非所說：最大的顛覆這個時代的未來是石墨烯和硅。

石墨烯在新能源、新材料、電子技術、航空航天和軍事工業等領域具有巨大的應用價值。近年來，石墨烯技術受到了學術界、政府界和資本界的關注和追求，無論是在歐洲、美國還是亞太地區，都迫切需要將石墨烯技術提升到未來技術創新競爭的戰略水平，2013年，歐盟將石墨烯和人腦工程列為兩個新的領域。未來的GShip技術項目。在未來10年內，每個項目將獲得10億歐元的研究經費。

基于石墨烯材料的新能源電池作為最薄、最硬、導電性最好、柔韌性最好的納米材料，其功率密度比鋰電池高100倍，儲能密度比傳統超級電容器高30倍。這是高性能電池升級的一個重要方向。

隨著智能手機芯片、大屏幕和更多功能的快速發展，手機的功耗也在快速增長。由于體積、重量和外觀設計的限制，手機電池技術的瓶頸越來越明顯。石墨烯電池的應用，有望使智能手機、可穿戴設備、電動汽車等一系列高新技術產品的體積、性能、成本和性能，在耐久性方面取得重大突破。

另外，石墨烯作為世界上最薄、最機械的納米材料，具有高的透明性和高導電性。它在手機屏幕上的應用將使未來的手機更薄，視覺效果更好，甚至具有透明屏幕的酷效果。

石墨烯納米材料的自然特性決定了石墨烯納米材料在復合材料、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航空航天、軍事、生物醫學等領域具有廣闊的應用前景，隨著技術的不斷成熟和活力的增強，石墨烯納米材料的應用前景越來越廣闊。隨著資本市場和政府政策的推進，石墨烯有望在短時間內引發電子科技領域的下一次革命。（作者簡介：前雨林樹風媒體總監張江健長期研究互聯網技術趨勢和工業經濟。他的代表作是，升起的智能眼鏡屏幕會消失嗎掃描以下二維碼可添加到未來科技閱讀器微信群通訊中

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