“仅用了6年,从最基础的原创性成果摸到了产业化的边缘。石墨烯已经到了可以大规模应用的时候了。”在昨天的2016浦江创新论坛上,被誉为石墨烯之父的英国曼彻斯特大学教授康斯坦丁·诺沃肖洛夫发表演讲。他在接受本报记者采访时表示,新材料应用需要全球范围的通力合作,石墨烯本身只是一种材料,但要找到真正合适的应用,需要与各大领先的企业合作,寻找到行业应用。
成功地从石墨中剥离出石墨烯,诺沃肖洛夫与其导师安德烈·海姆共享了2010年诺贝尔物理学奖,那年他仅36岁。
任何新材料都不该藏在实验室
想要得到颠覆性的科研成果,首先还是要有投入。诺沃肖洛夫介绍,英国在科研上的投入比较稳定,对于看准的战略性新兴产业,也很舍得花钱。3年前,英国政府就拿出6200万英镑,用于资助诺沃肖洛夫所在的英国国家石墨烯研究中心。那时英国国内也有一些其他的石墨烯研究中心,英国政府给予了不同程度的资助。
“6200万英镑确实是很大一笔钱,我们用它建造了新楼,添置了实验设备和招聘新人。”诺沃肖洛夫说。
在中国,石墨烯产业的发展也如火如荼,他了解到过去几年中,中国许多资本也已经投入到这个新兴领域。但他提出,别把卖石墨粉的生意当成石墨烯产业投资,要投基础性研究和具有高技术含量的石墨烯产品研究。
石墨烯是用胶带从铅笔芯的石墨中“粘”出来的。诺沃肖洛夫说自己从发现它的那一刻开始,就在思考如何把它用到设备中去,成为人们生活的一部分。
“在曼彻斯特大学,我们的实验室已经和好几家非常有名的公司合作。”诺沃肖洛夫说。石墨烯是单原子的二维材料,又具有导电性,合作单位中有一家公司就利用石墨烯在这方面的物理特性,开发了石墨烯薄膜,可用于燃料电池,这项发明反过来又影响了诺沃肖洛夫,他觉得某些生物领域也同样可以使用这一薄膜。
中国企业华为也是合作伙伴之一。他们一起利用石墨烯材料开发手机等移动电子设备的热管理系统,使其热传递效果优于现有系统。诺沃肖洛夫说,我们和华为的合作瞄准的是一个特定目标,看看这种材料能不能用。在合作中,我们能更好了解材料属性,从而挖掘出更多应用领域。
“任何新材料都不应该藏在实验室中,等到各项指标完善了才去寻求市场。在它出生时,就可以和企业合作,寻找突破口。”
诺沃肖洛夫说,“我们还需要教育整个行业怎么更好地使用石墨烯,怎么更好地超出现有使用范畴去进行使用。”
技术协同让产业化进度加快
世界对于石墨烯给予了超乎寻常的关注,每天都有人问什么时候才能出现颠覆性的产品。但是有时候,我们也发现现有的材料对新材料是抵触的。“你不可能对那些已经投资几千万元购买设备和生产线的企业说,扔掉那些,用我们的吧。”诺沃肖洛夫说。
计算机技术加速了新材料产业化,一方面,通过智能设计确保新材料的属性是设计者需要的,这已经成为常规;另一方面,得益于材料在实验室中就和企业产生的合作,在诺沃肖洛夫看来,这相当于实验室“教育”了整个行业,让企业在推出后续产品计划时,能够有意识地把新材料作为革新的一部分。
另外,利用全世界的资源是必要的。中英两国在石墨烯方面的合作就被广为称道。在基础领域,该实验室与中国物理学研究所、北京大学、厦门大学建立了一系列合作关系;在应用层面上,他们成立了许多企业,一些已经在中国扎根。比如在青岛有一家企业,就用各种原创性材料进一步研究石墨烯的安全性。
“我觉得我们已经很快了,这是因为我们在一个全球石墨烯生态系统中,和许多人一起创新。”诺沃肖洛夫说。