石墨烯：炒作与商业现实

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石墨烯材料与应用联合实验室

中科院上海微系统所/上海烯望材料科技有限公司

尽管二维材料和石墨烯的研究已有很长的历史，可追溯到1947年PR Wallace关于石墨的物理带隙的论文[1]和Blakely在1960年代和1970年代的研究[2,3]，但2004年发现石墨烯[4]以及随后2010年获得的诺贝尔物理学奖，才使世人对石墨烯材料产生了超越现实的期望。

早期对石墨烯材料特性（最薄，最轻，最坚固，最导电和最导热等）的最高级描述产生了引发了石墨烯行业的炒作（作者原文是：引发了所谓的经典Gartner“Hype Cycle'。Garnter Hype Cycle用于描述新技术的全生命周期，一般分为5个关键阶段：Technology Trigger-Peak of Inflated Expectations-Trough of Disillusionment-Slope of Enlightenment-Plateau of Productivity，也描述了该技术受公众关注的程度，因而中文也会翻译为炒作周期）。当人们谈论建造“石墨烯太空电梯”，或者维珍航空CEO Richard Branson先生在2017年3月[5] 对《每日电讯报》说“如果继续研发10年的话，希望石墨烯可以成为未来飞机的主要材料。它们的重量将比目前的飞机轻得多，这又将在燃油消耗方面有所作为”，这种对石墨烯的炒作或公众预期达到顶点。

石墨烯已在多种应用中证明了其多功能性，这些应用还利用了相对新的增材制造技术（通常称为3D打印）。与传统的机加工或模制零件相比，在某些情况下3D打印材料难以克服强度不足的问题。通过添加石墨烯，许多3D打印材料可以提高其强度特性。在最近的例子中，全球基础设施服务公司Aecom正在开发英国首批由石墨烯增强聚合物制成的3D打印商业产品之一。该公司的CNCTArch旨在降低与在传输网络上安装数字信号系统相关的成本。Aecom与英国工程公司Scaled合作开发了详细的设计并使用由英国先进工程材料集团Versarien提供的新型石墨烯增强聚合物印刷CNCTArch。