70后诺贝尔奖得主发表Nature新文章

　　

生物通报道  在最新的Nature杂志上，诺贝尔奖得主康斯坦丁•诺沃肖洛夫（Kostya Novoselov）教授及其他的国际科学家生成了一个“石墨烯的线路图”（Roadmap），并第一次展示了如何能够真正获得最薄、最强、最具导电性的材料。

Novoselov出生于1974年，是俄罗斯的物理学家，现任职于英国曼彻斯特大学。2004年他与同事Andre Geim首次分离出了石墨烯。2010年与安德烈海姆以“发现石墨烯”为由一同获得诺贝尔物理学奖。

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，由于其具有表面积大、热性能和导电率高、机械强度大、生产成本低等特点和独特的纳米结构，可广泛应用于生物传感器、靶向给药和抗菌材料等领域，也成为当前国际生物医学研发的热点。

这篇文章描述了石墨烯如何具有潜力彻底变革从智能电话、超速宽带到抗癌药物、计算机芯片等多种应用。

一个关键的领域是触摸屏设备，例如苹果的iPad，利用了氧化铟锡（indium tin oxide）。石墨烯突出的机械灵活性和化学耐久性远远超过了氧化铟锡。石墨烯的触摸屏设备证明更持久，开启了灵活装置的新途径。

作者们估计首个石墨烯触摸屏设备将会在三到五年内上市，将在灵活的电子应用中实现它的全部潜能。

可卷曲的电子纸（e-paper）是另一个应用，到2015年应该可以获得样品。石墨烯的灵活性证实了它是折叠式电子纸的理想材料，有可能彻底变革电子学。

应用的时间表根据所需的石墨烯特性有很大的不同。例如，研究人员估计光探测器、高速无限通讯系统和THz生成器（用于医疗成像和安全设备）至少到2020年才能获得，而抗癌药物以及用石墨烯替代硅要到大约2030年才能成为现实。

论文还详细介绍了生成石墨烯的不同途径，这些都是从获得诺贝尔奖的胶带分离法中演变而来。论文认为生成石墨烯主要有三种方法，并对此进行了详细说明。

Novoselov教授说：“石墨烯有潜力同时彻底变革我们生活的许多方面。一些应用似乎在数年内就可出现，而另一些仍需要付出多年的辛勤努力。”

不同的应用需要不同等级的石墨烯，利用最低等级的将有可能在几年来首次出现。那些需要最高质量的或许还需要几十年。由于在过去的几年里石墨烯的开发呈井喷之势，其前景将继续获得迅速地改善。

石墨烯是一种独特的晶体，在某种意义上说，它独自占据了许多优越的性能：从机械到电子。这表明它的全部能力将只会在头脑中利用这种材料特异设计的新应用中实现，而只不是用于替代现有应用中的其他材料。

有一点是肯定的，科学家们和工程师们将继续探究石墨烯的前景，一路上更多新应用的想法有可能会出现。

共同作者、兰开斯特大学的olodya Falko教授说：“通过我们的论文，我们的目的是提高工程师、发明家和企业家对于石墨烯巨大潜力的认识，以改进现有的技术并生成新的产品。

值得一提的是，在一些国家，包括韩国、波兰和英国的国家资助机构已经展开了数百万工程学为主导的研究项目旨在大规模地实现石墨烯的商业化。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

A roadmap for graphene

Recent years have witnessed many breakthroughs in research on graphene (the first two-dimensional atomic crystal) as well as a significant advance in the mass production of this material. This one-atom-thick fabric of carbon uniquely combines extreme mechanical strength, exceptionally high electronic and thermal conductivities, impermeability to gases, as well as many other supreme properties, all of which make it highly attractive for numerous applications. Here we review recent progress in graphene research and in the development of production methods, and critically analyse the feasibility of various graphene applications.