石墨烯或許無法取代硅

石墨烯或許無法取代硅

石墨烯自問世起，就被當作21世紀的“神奇材料”，在科學界掀起巨大的波瀾。其非比尋常的導電導熱性能、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性等等屬性引無數科學家“競折腰”，有人認為石墨烯將是硅的“終結者”，并將改變計算機和其他設備的命運。

科學家們認為，石墨烯是迄今為止最薄(300萬片石墨烯疊加在一起才不過1 mm厚)、最堅固的材料，也是人們所知的導電、導熱性能最強的材料，其擁有超凡的堅硬度、柔韌度、透明度和導電性，可以廣泛應用于觸摸屏、太陽能電池、復合材料(如現在廣泛使用的碳纖維)等各種物品的制造中。

目前，大約有200家企業和新興公司正在著力研究石墨烯。2010年，關于石墨烯的論文多達3 000多篇。對整個產業和廣大消費者來說，這些都不啻為福音，因為如果這些研究獲得成功，未來，人們將可以得到更多運行速度越來越快、制造成本越來越低、“身材”越來越纖細嬌小、柔韌程度越來越好的電子設備和其他設備。

瑞典查爾姆斯理工大學的教授賈瑞·卡拉瑞特表示:“石墨烯將廣泛出現在透明電子元件、柔性電子設備以及運行速度更快的電子設備上。”除了在數字領域大展拳腳之外，也可以將單層石墨烯固體粉末添加到輪胎上，使其更加堅硬。

韓國三星公司是石墨烯領域的最大投資者，該公司和韓國成均館大學攜手進行石墨烯技術的研發工作。2010年7月份，據美國麻省理工學院《技術評論》雜志報道，三星科學家首次制造出了由多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的25英寸的柔性透明觸摸屏。

諾貝爾授獎委員會表示，一塊1 m2的石墨烯吊床可以支撐4 kg重的貓，該吊床的重量僅為0.77 mg，不足貓的腮須重，人肉眼根本看不到。

IBM和諾基亞等公司也不甘落后，2010年，IBM公司宣布，其制造出了截止頻率為150 GHz的晶體管，其運行速度大大超過現在速度最快晶體管設備(40 GHz)。由于截止頻率較高，新晶體管能被整合入手機、網絡、雷達等通訊應用中。更重要的是，利用現有硅組件制作技術即可生產該款晶體管，也就是說，其商業化產品的問世指日可待。

盡管科學家們在石墨烯研究方面取得的長足的進步，投資和關注與日俱增，然而很多研究現在止步于實驗室中，沒有投入商業化的生產;而且，很少有活生生的例子能證明石墨烯可以取代其他材料。石墨烯只是在很小的規模上證明了這些“神奇”的屬性。

據英國廣播公司(BBC)近日報道，IBM公司的科學家就認為，石墨烯不太可能替代硅，因為它沒有能帶隙，沒有晶體管所需的開和關功能，它無法停止導電或導熱，這就使其無法循環使用。石墨烯和硅應該術業有專攻，應用于不同的領域。他們認為，人們提出的石墨烯的神奇能力甚至可能無法應用在微觀樣本上，應該對科學家們提出的各種假設和設想認真分析。他們在認識到石墨烯的一些限制后，認為應該為石墨烯尋找最適合其發揮潛能的應用領域，并在致力于這方面研究。

另外也有很多知名學者認為，石墨烯取代硅的道路還很漫長。有學者稱說:“這是一個夢想，這幅美好的愿景好似海市蜃樓，我們甚至無法判斷這種愿景是否正確。”

(摘自科技網)