劉忠范：石墨烯產業切勿重演大煉鋼鐵運動(5)
那么能不能設計一個非平面的具有微結構的石墨烯微片呢？答案是肯定的，我們已經實現了這樣的目標。這種三維石墨烯粉體顯著降低片層之間的相互作用力，從而獲得非常好的溶液分散性和溶液加工能力。
我們用硅藻土作為化學氣相沉積的模板，直接生長石墨烯粉體。硅藻土是由硅藻細胞殼構成的，有幾十微米大小，上面有很多從幾十納米到幾百納米不等的微孔。我們在硅藻土上生長出來的石墨烯微盤能夠完美地復制這些微結構，從而形成三維粉體石墨烯。這種粉體石墨烯的溶液分散性非常好，這和我們的預期完全一致。我們也嘗試用這種三維粉體石墨烯做電子墨水，導電性比常規粉體石墨烯提高一個數量級。
這樣的思路是否可以擴展到其它體系呢？我們想到了食鹽。白色的食鹽（上圖）長出石墨烯后，往水里一攪和就可以分散開，然后可以把食鹽扔掉。我想強調的是，長出來的石墨烯是一個一個的小立方體，因此分散性也非常好。實驗表明，這種粉體石墨烯吸附性非常強，可以用于凈化污水。
還有，利用墨魚骨生長石墨烯（上圖）。墨魚骨是生物碳酸鈣，把它處理以后在上面長石墨烯，之后用鹽酸一洗就可以了。
再就是海貝殼（上圖），利用同樣的反應控制好了以后不僅可以長出粉體石墨烯，還可以制備海綿狀泡沫石墨烯，非常輕，而且很柔韌。因為不同結構的模板上長的不一樣，所以結構是可調的。最大的優點是分散性和吸附性特別好，幾十秒就可以完全吸附掉油污，吸附能力是自身重量的二百五十倍以上。
石墨烯產業
我們再來看看未來的石墨烯產業前景。我從不懷疑石墨烯產業，未來的石墨烯產業會是一塊大大的蛋糕。當然，這塊蛋糕我們能夠切到多少是個未知數。取決于我們現在關注什么，我們需要關注的是引領未來的核心技術，而不僅僅是今天的產品。當然，從一個實驗室材料和技術走到產業需要很長的路，需要投入、堅持和耐心。
中國擁有最龐大的石墨烯研究隊伍，但是非常分散，基本上是小作坊式的。我也不甚贊同到處搞石墨烯產業園的做法，大部分都是簡單重復，缺少技術含量，急功近利現象非常嚴重。
很多人誤認為石墨烯產業會很快走向大規模快速發展階段，實際上并非如此。根據高德納公司（Gartner）的技術成熟度曲線，實際上石墨烯產業仍處于早期階段，很快就會進入死亡谷，這時候最需要的是堅持、企業遠見和國家意志。碳纖維從小批量生產到現在已有45年，而石墨烯只有12年的歷史，的的確確跑得有點快了。石墨烯產業畢竟是實體產業，絕不會像互聯網那樣一忽悠就起來了。
當然，我們也看到了希望。北京市剛剛啟動了石墨烯專項，跨度是十年，從“十三五”到“十四五”規劃。我們的布局絕不僅僅是今天的產品，重點是未來的核心技術研發。
北京市的另一個重要舉措是成立北京石墨烯研究院，希望該研究院能夠引領石墨烯產業的未來。這個研究院生產的是技術以及技術派生出來的企業群，還有最終的石墨烯產業，而不是今天的產品。
石墨烯行業究竟前途無量還是曇花一現？首先，制備決定未來，尤其重要的是要有工匠精神。無論是什么新材料，如果我們能夠做到幾十年如一日地堅持研發，以中國人的聰明才智肯定能夠做好。但是我們目前的做法常常不是這樣，急功近利，短平快地賺錢而已。另外，石墨烯材料需要找到殺手锏級的用途，而不是萬金油式的應用。我期待超級石墨烯玻璃能夠成為其中的殺手锏級應用。
很多人問石墨烯究竟能走多遠，我給出了三種可能的前途：
第一種前途類似于碳纖維。我相信只要石墨烯原材料制造水平不斷提升，至少會像碳纖維那樣，成為某個特定行業的殺手锏級材料。
第二種前途類似于塑料。一百多年前人們發明了塑料，現在你離不開它，我們難以想象沒有塑料的生活是什么樣子。石墨烯有沒有這樣的可能呢？的確有可能，因為用途非常廣泛。
第三種前途類似于硅芯片。可以說現在是硅時代，因為硅改變了人類的精神生活。石墨烯或許也有這個可能。
回顧人類文明的發展歷史，從石器時代、青銅器時代到鋼鐵時代，現在可以說進入了硅時代。未來說不定會有“石墨烯時代”，讓我們一起期待并參與推進這個新時代的到來！
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