加上入世之后中国的经济突飞猛进,加之良好的政策环境,中国在第三次人工智能浪潮中,从追赶者成为了引领者。
石墨烯技术——神奇的未来材料“黑金”
石墨烯(Graphene)是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料,石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
神奇的特性
1、优良导电和光学性能,是零距离的半导体;
2、已知强度最高的材料,是钢的 200 倍,同时还具有很好的韧性和拉伸性,可弯曲;
3、极佳的热传导性能;
4、已知的最轻的材料,1 平方米重仅 0.77 毫克。
看上去是不是很完美的材料?所以石墨烯被称为第四次工业革命的材料,也被誉为“黑金”。
制造难题
石墨烯面对的最大难题就是产量和尺寸,目前市场上大多数石墨烯其实并不是存储的单层石墨烯,而是复合型的多层石墨烯,无法发挥出单层石墨烯的优秀性能,石墨烯的制造技术远远还未成熟。
当前发展情况
石墨烯还未进行大规模应用,仅仅在电池领域上崭露头角。
石墨烯之所以能够在电池领域上得到应用,这主要是利用石墨烯的低电阻的特性,加大了电池的利用率,这也延长了电池寿命,于是石墨烯很快成为了电池领域十分青睐的一种材料。
已知研究数据中,使用石墨烯技术生产的电池,安全充电次数可以达到数十万次,同时没有明显的老化或者衰减的情况出现,想要充满电只需要15秒钟就可以完成,充电效率是锂离子电池的1000倍。(是否能落地有待考证)
全球近70%的石墨烯专利都来自中国这个世界上石墨储备最大的国家。但从整体来看,石墨烯应用还停留在中低端阶段。这不仅跟低品质的石墨烯性能有关,还因缺乏系统高效的石墨烯制备方法。如果有一天,我们攻破了简单高效的高质量石墨烯制备方法,真正的石墨烯产品就有可能出现了。
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谨防骗局
针对某些品牌宣传的“石墨烯”电池,欧阳高明院士公开表示:“如果有人说新能源车能够跑1000公里,充电还只要几分钟,还能够保证安全性,就以目前的技术来讲,根本不存在这样的可能,那么他一定是一个骗子。”
由于石墨烯的制备难度还很高,现在市面上打着“石墨烯”幌子的高科技产品,百分之九十九都是非石墨烯技术或者掺入少量含有石墨烯的复合材料,只是单纯为了卖高价而已。
理性看待,谨防诈骗。
综上所述,基因工程、量子科学领域中国目前处于第一梯队,人工智能领域在部分方向小有成果,在第一梯队中属于领跑者,核聚变和石墨烯领域目前全球范围尚处于初始阶段,中国有所突破,但能否抢占先机有待时间验证。
科技是第一生产力,唯有独立自主,才能自强不息。
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