石墨烯是一種由單層碳原子排列構(gòu)成的二維晶體，自2004年被首次制備出來(lái)后引起了全球范圍內(nèi)的研究熱潮。由于石墨烯具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能、熱學(xué)性能等，該材料有望在半導(dǎo)體、能源、環(huán)境、電子、軍工等領(lǐng)域帶來(lái)一次新的技術(shù)革命。歐盟、美國(guó)、新加坡、韓國(guó)等許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)的研究與實(shí)施，對(duì)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了戰(zhàn)略性的部署。目前，石墨烯材料被認(rèn)為正處于產(chǎn)業(yè)化突破的前夜，未來(lái)該新型材料將以何種方式影響人類(lèi)的生活和社會(huì)的發(fā)展，已經(jīng)引起了業(yè)界的廣泛期待。正是在這樣的背景下，歐盟于2013年1月選定石墨烯旗艦項(xiàng)目為首批旗艦項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)運(yùn)行10年，總投資達(dá)10億歐元，旨在把石墨烯及其相關(guān)層狀材料從實(shí)驗(yàn)室?guī)氲缴鐣?huì)，從而為諸多產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)新的革命，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。該項(xiàng)目包括了17個(gè)歐洲國(guó)家的76個(gè)學(xué)術(shù)與企業(yè)研究團(tuán)隊(duì),并被劃分了11個(gè)科技主題。

      Andrea C. Ferrari是該文的第一作者，同時(shí)也是歐盟石墨烯旗艦項(xiàng)目的執(zhí)行委員會(huì)主席，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌整個(gè)項(xiàng)目的管理與執(zhí)行。這篇文章共分為背景、基礎(chǔ)研究、健康環(huán)境、生產(chǎn)、電子器件、自旋電子、光電器件、傳感器、柔性器件、能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、復(fù)合材料、生物醫(yī)學(xué)、結(jié)論與致謝等幾部分，總計(jì)引用了2334篇文獻(xiàn)。本文中，科學(xué)家們概述了石墨烯等相關(guān)材料從基礎(chǔ)研究到相關(guān)行業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵性問(wèn)題，重點(diǎn)突出了石墨烯從原材料到可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)革命的所需研究路徑。目前，石墨烯的應(yīng)用主要受到材料制備與生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)，一旦材料的生產(chǎn)制備達(dá)到成熟，石墨烯將會(huì)實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用和影響。該文在最后強(qiáng)調(diào)，石墨烯的快速研究進(jìn)展是基于其可以發(fā)展為各種新奇的應(yīng)用，而不是去替換現(xiàn)有的材料。石墨烯只有當(dāng)與現(xiàn)有工業(yè)材料具有充足的競(jìng)爭(zhēng)力后，才能取代傳統(tǒng)材料。特別的，該路線圖也談到了中國(guó)在石墨烯領(lǐng)域的研究進(jìn)展，引用和借鑒了大量中國(guó)科學(xué)家的研究工作。

      同時(shí)，科學(xué)家強(qiáng)調(diào)這樣的一份路線圖并不一定是完全的，也會(huì)遺留下一些最近快速發(fā)展的領(lǐng)域進(jìn)展?？茖W(xué)家們計(jì)劃在未來(lái)的10年時(shí)間內(nèi)，將會(huì)定期的更新該路線圖，以保持可以了解到石墨烯材料領(lǐng)域的最新科技進(jìn)展。

     就石墨烯烯相關(guān)問(wèn)題，新材料在線采訪了國(guó)家納米中心的李昕明博士：

1、 石墨烯目前是否有大規(guī)模應(yīng)用？目前已經(jīng)有哪些方面的應(yīng)用？

      石墨烯正處于產(chǎn)業(yè)化突破的前夜，很有可能在未來(lái)幾年的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)具體的規(guī)模應(yīng)用。石墨烯未來(lái)將以何種方式影響人類(lèi)的生活和社會(huì)的發(fā)展，已經(jīng)引起了業(yè)界和學(xué)界的廣泛期待。

      目前，石墨烯的具體應(yīng)用還處于研發(fā)階段，這一方面受到石墨烯材料制備生產(chǎn)的影響，一方面也取決于其和現(xiàn)有材料在性能與成本的比較上。和國(guó)外稍顯區(qū)別的是，中國(guó)掌握石墨烯先進(jìn)技術(shù)的機(jī)構(gòu)還主要在科研單位,而企業(yè)在技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)頭與導(dǎo)向作用并不突出。而在國(guó)外，像IBM、三星、空客、諾基亞、索尼等公司在很早階段就和科研單位緊密合作，有針對(duì)性地引導(dǎo)開(kāi)發(fā)如復(fù)合材料、透明導(dǎo)電薄膜、柔性電極等產(chǎn)品。在這個(gè)角度上，國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)還需要能進(jìn)一步加強(qiáng)合作，特別是企業(yè)能夠在石墨烯的前期研發(fā)過(guò)程中能更加主動(dòng)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行長(zhǎng)期密切合作，才能更好地實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

2、 石墨烯未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)？

       短期內(nèi)，石墨烯應(yīng)用的限制還主要集中在材料制備合成上。石墨烯的產(chǎn)業(yè)化目前也主要限制于材料本身的發(fā)展。在特定的應(yīng)用場(chǎng)合中需要特定質(zhì)量的石墨烯，量產(chǎn)可控石墨烯仍是現(xiàn)階段所面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。近期內(nèi)，石墨烯有望在復(fù)合材料、透明電極、柔性器件、觸摸屏等領(lǐng)域率先取得應(yīng)用。而從長(zhǎng)期來(lái)看，只有當(dāng)高質(zhì)量石墨烯可以低成本可控合成后，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有成熟的半導(dǎo)體技術(shù)，石墨烯有望在傳感探測(cè)器件、高頻電子器件以及生物等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

3、 未來(lái)石墨烯的爆發(fā)點(diǎn)是在哪里？

      伴隨著新技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，石墨烯材料的爆發(fā)點(diǎn)應(yīng)該還是與技術(shù)發(fā)展的潮流是同步的。比如，石墨烯在信息技術(shù)、能源環(huán)保、探測(cè)傳感、柔性器件等領(lǐng)域與現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行很好的融合與發(fā)展，甚至?xí)鸬礁镄屡c引領(lǐng)的作用。特別的是，一種新型材料的出現(xiàn)，與傳統(tǒng)材料與技術(shù)的復(fù)合與融合，往往比替換材料更容易得到應(yīng)用和發(fā)展。