石墨烯將被運用于什么？

導(dǎo)讀：石墨烯將被運用于什么？

由于石墨烯優(yōu)越的導(dǎo)熱、防輻射、防靜電等性能，應(yīng)用石墨烯可以切實提高電子產(chǎn)品的散熱效率，并提高抗電子干擾和抗靜電的能力，同時實現(xiàn)產(chǎn)品輕量化。目前，美國的XG Sciences和Angstron Materials等石墨烯廠商均提供基于石墨烯材料用于電子元件的散熱冷卻和電磁干擾屏蔽器件，分別命名為“XG LeafTM”和“ANG Thermal Foil”系列產(chǎn)品；那么石墨烯材料具體將被運用關(guān)于什么呢？僅供參考！

石墨烯將被運用于：二極管及芯片

作為硅材料的直接競爭者，石墨烯材料在高性能電子器件中的應(yīng)用，比如基于石墨烯的場效應(yīng)晶體管及二極管（graphene-based field-effect transistors and diodes）等邏輯器件尚處于實驗室研發(fā)及測試階段，其大規(guī)模應(yīng)用還有很長的路要走。據(jù)報道，美國IBM研究院開發(fā)出和標(biāo)準(zhǔn)硅CMOS工藝兼容的運算功能更強大的石墨烯芯片；德國AMO公司也和瑞典的Chalmers University of Technology合作開發(fā)石墨烯基場效應(yīng)晶體管及二極管。此外在其他傳感器研究上石墨烯材料在替代硅材料方面也取得了實驗室內(nèi)的新進展，例如2015年新加坡國立大學(xué)（NUS）的研究人員用石墨烯和氮化硼（boron nitride）制造了新型磁阻傳感器（magnetoresistance sensor，MR sensor）芯片，其性能比對應(yīng)的硅基磁阻傳感器敏感200倍。

石墨烯將被運用于：石墨烯的電子應(yīng)用，哪些將勝出

壹行研從技術(shù)成熟度和成本下降潛力這兩個主要的指標(biāo)對未來五到十年最可能大規(guī)模應(yīng)用的九個石墨烯電子應(yīng)用做了全面的評估。這九大石墨烯電子應(yīng)用分別是導(dǎo)電漿料及油墨、散熱器件、射頻識別及智能包裝、電磁干擾屏蔽及靜電放電保護、觸控屏和應(yīng)變感應(yīng)傳感器、其他傳感器、大尺寸透明導(dǎo)電膜/顯示屏、場效應(yīng)晶體管/單電子晶體管、集成電路芯片/中央處理器等。

石墨烯將被運用于：技術(shù)更加成熟

如上圖所示，其中技術(shù)成熟度分值越高表示該石墨烯應(yīng)用從技術(shù)層面更加成熟，1分是處于早期實驗室研究階段，最高5分是已經(jīng)進入了商業(yè)推廣階段；成本下降潛力代表相關(guān)石墨烯應(yīng)用在成本方面的可行性，1分表示該應(yīng)用領(lǐng)域使用石墨烯后成本不但沒有下降空間而且還有大幅上升，10分則表示使用石墨烯后該應(yīng)用領(lǐng)域可以產(chǎn)生成本下降的空間，得分越高表示該領(lǐng)域應(yīng)用石墨烯在成本上有優(yōu)勢。因此，技術(shù)成熟度得分越高且成本下降潛力分值越高的應(yīng)用領(lǐng)域越比較容易實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，反之，如果這兩個指標(biāo)值都很低，則表示該石墨烯應(yīng)用還處于技術(shù)發(fā)展的初級階段，在成本上也不具有優(yōu)勢，因而離大規(guī)模市場應(yīng)用還有很長的距離。

石墨烯將被運用于：導(dǎo)電漿料及油墨

從圖可以看出，由石墨烯微片材料制成的導(dǎo)電漿料及油墨的成本下降潛力最大而且具有較高的技術(shù)成熟度，是目前最具經(jīng)濟可行性的應(yīng)用。另一方面，石墨烯輔助的散熱器件在替代傳統(tǒng)散熱材料如金屬材料及活性炭等的情況下少許增加成本，但是石墨烯的添加有助于大幅度改善散熱性能，同時也延長了電子器件的壽命。在這個應(yīng)用場景中對產(chǎn)品性能的改善以及增強電子元件在嚴苛環(huán)境的適應(yīng)性足以抵消使用石墨烯帶來的額外增加的成本，所以可以預(yù)期在高端電子產(chǎn)品市場能形成大批量出貨。壹行研估計五年內(nèi)石墨烯在上述兩個電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的可能性很大。

石墨烯將被運用于：觸控屏及應(yīng)變感應(yīng)傳感器

其次，石墨烯材料在觸控屏和應(yīng)變感應(yīng)傳感器、電磁干擾屏蔽/靜電放電保護、射頻識別及智能包裝的應(yīng)用技術(shù)成熟度等的得分也比較高。這些應(yīng)用雖然陸續(xù)進入了市場導(dǎo)入期，但是均存在制約大規(guī)模商用的瓶頸。比如相對現(xiàn)有的其他材料體系優(yōu)勢不夠明確，下游應(yīng)用市場的成熟度不夠，等等。壹行研認為，石墨烯在這些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用在短期內(nèi)比較困難，但在中長期（五到十年）內(nèi)則有較大的可能。

綜上所述，石墨烯的應(yīng)用研發(fā)受到各國政府、跨國公司和研究機構(gòu)的重點關(guān)注。目前，電子是石墨烯的最大應(yīng)用領(lǐng)域，壹行研預(yù)計電子在未來五年內(nèi)將會保持最大石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域的地位。在眾多的電子類石墨烯應(yīng)用中，石墨烯導(dǎo)電漿料和油墨和石墨烯輔助散熱器件的技術(shù)成熟度最高，成本下降潛力最大，因而在五年內(nèi)實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)出貨的可能性最大。