2010诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁：超越石墨技术

　　2017年11月16日-18日，“第十九届高交会-中国高新技术论坛”于深圳举行。本次论坛的主题为“聚焦创新驱动、提升供给质量”。2010诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫先生出席并发言。他认为，我们需要进一步勘探晶体的研究，不仅是石墨烯，还有石墨烯和它的延伸品，这是一个可以无限探索的世界。

2010诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫

　　以下为会议发言实录：

　　大家下午好，我是一个物理学家，我要先搞懂IT的事，首先非常荣幸今天下午能够再一次回到讲台上，昨天我也是站在这里给大家做了主题演讲，昨天更多是在开幕论坛上所做的介绍，我们在这里会继续今天更为深入的演讲。我们所关注的其实不仅仅是我们听到的IT技术，制造业技术，其实背后也代表着新型材料技术在过去的几年来循序渐进的得到发展。我也希望我的演讲也和今天和今年的高交会主题相契合，我是一个搞石墨烯研究的人，我们在这个材料领域在过去很多年都有着非常丰富的一些投入和探讨，包括很多科学家也包括很多工程师都是一直在提到它的一些特别属性。

　　在这里我展示出它一系列万能属性，它可以薄到你无法现象的物质，是我们经过测量到现在超越理论极限的最强物质，最可拉升的物质等等，继续再来看在这样的石墨烯的家族graphene它是属于非常完美的二维性材料，而且它其实是以各种不同的形式所存在，我们有不同的纳米管道，包括做涂料，提供其他的生物涂料，我们也会具体分享相应的一系列应用。

　　这些应用领域可以说非常广泛，从能源、电子元件、光电领域、生物方面的领域等等，背后也涉及到各种不同的细分应用，在当下这个时刻，你很难说这中间哪个应用会是主流，或者哪个领域在当下或者说在未来有望作为主导的领域，可能还比较难，还为时过早，但是我想强调我所强调的国家石墨烯研究院又是一个很大的团队，有超过200名研究者对于这些技术进行深入的研究。

　　我们正在生活中拥抱这个技术带来的应用，从科技的角度也已经进入到应用的层面，包括石墨烯它的使用，大家可能也是对于它非常感到振奋和激动。其实它也是跟随着很多其他先进材料的步伐进入到我们的生活，不仅在复杂的纳米电子器件，其实有日常生活中可以使用，我们跟手表也有合作，引进整个石墨烯在手表里面，看起来也是非常漂亮，非常具有时尚感的石墨烯智能终端产品。我们也知道在手表上花了大概100万美元做出世界上最轻的机械手表，如果你们有100万美元花到这个表上觉得太贵了，你们也可以做石墨烯的汽车，也可以实现更快更轻。

　　我想谈到如果要提到石墨烯，我们非常振奋想要看到什么?不是说完全替代现有的材料，首先石墨烯它是具有独特的组合一系列特性，而这是在其他的材料上前所未见，我们通过使用这个词强调的是组合、结合，因为它能够给到我们也许是具有最好的综合竞争力，我们想要打造的是一系列新的应用，这些应用是结合整个石墨烯的独特特性，比如说我们在这里有一个透明导电薄膜，能够在上面铺设一些小小的晶体，它能够带来比较特别的隐形眼镜，大家可以看一下石墨烯能够非常近距离地来看，如果使用你的眼睛来观察石墨烯的隐形眼镜，它能够很好地去捕捉可见光，在镜片的夹层中间加入了石墨烯，甚至能够让你具有一定的夜视能力，这样的技术其实背后由石墨烯驱动，甚至成为以后在保护眼睛免受电子辐射，水分流失能够让我们的现有产品带有独特的应用机会和契机，很早之前我们也开始做石墨烯的大生产，过去的生产方法包括使用机械法，机械剥离法，包括现在还是在用机械剥离法做一些科研的圆形制造，与此同时也是取决于你想要付的钱和实现的质量也包括复合材料、电池、储能，包括也进入到CBD也是应用到光学的使用，也有其他类型的使用，比如说分子组装也是使用于纳米电子。

　　也包括其他的碳化硅生长，因此在科学的角度有一系列的不同想法能够转化成应用，与此同时科学还想继续向前迈进，我们很多学生也是非常积极主动，他们经常会问我，老师我们花了很多钱花在这些设计，我们能不能做一些新的铅笔，不仅买到传统的铅笔。我们如果能够去使用其他的剥离法，是不是能够用石墨烯制作成特别的铅笔?铅笔当中是不是能够提取。我们提到它的家族，不仅是讲石墨烯单体本身，代表的是2D的晶体大家族，有半导体、绝缘绝热体，金属，包括超导等等，这是一个大家族，这个大家族每天都在发展，这个大家族包含数以千计的各种不同材料在这个中间。

　　因此在这里它又一次给我们一些特别的机会，也想给大家简单介绍一下这意味着什么。首先它背后的原理是什么?我有一系列的材料，像电子、钢铁、建筑施工，在航空当中用的很多都是铝有限的材料代表我们当下的世界，包括航空业也在使用钛合金，这些材料数量很少，你希望能够去克服超越现在的局限，希望选择更多不同的材料组合，展现最优属性，因此有一些抑制化的结果复合材料，他们现在已经在电子产业包括其他的行业得到了应用，但是现在的这些粒子还是太有限了，我们是希望能够进一步地去拓宽，特别是能够找到一些特定的材料工程属性，比如说你可能不仅仅是一层一层去堆叠，比如说顶层是做传感的作用，第二层中间是太阳能(6.800, 0.14, 2.10%)电池，是给传感器供电，中间要做执行，也包括互联层以及增强层，还有一系列的原子层，中间也是有一系列非常复杂的功能存在，但是这样的材料表现在我们有了之后能够做一系列材料的属性推广，在我们的实验室我们做各种不同的材料组合，把他们放在一起。

　　在这样的环境下能够去增加它的功能性，实现多功能属性的材料，我们能够创建的就是一个3D的材料，这个材料是之前从未存在，而且从我们的人性角度都没有想要去创建，但是我们在实验室里面已经开始打造了，通过这些组合也带来一系列不同的应用，我们可以提到最新的LED、太阳能也包括其他的不同类型传感器晶体管，这里差不多是我们使用非常复杂的基于所使用的方法，我们使用了二硫化物等几个不同的材料进行组合做出的产品，现在它所展现出来的结果能够让我们感受到在传统的红外测试结果上面，有望在未来在相关的方面得到大展身手的机会。

　　但是我们看到这个领域还是在研发的阶段，我们希望能够通过实验室里面进行开发测试，再进行下流的商业化以及市场化，但是同时，我们也一直希望能够更好地可供负担的技术进行普及化的推广，我们看到有不同的方法生产石墨烯，比如说生产石墨烯墨水，可以用一个喷墨打印进行打印，同时也能够用其他的物料进行打印半导体、绝缘体都可以打印一些不同的架构，并且产生一些功能性的设备，这里面是一个很好的例子，给我们使用了不同太阳能电池以及光伏行业的应用，虽然开始的成本不是很高，但是造价比较低廉，就可以把低廉的墨水放到喷墨的打印头，产生功能性的配件。可以在楼宇外层进行喷墨，所以这一系列的技术已经得到商业化的过程，我们能够让这些初始的想法跟产业结合起来，包括大规模的石墨烯产品，我们也使用一些热传导的器件完成LED涂料的应用。我们也希望能够使用这些LED灯丝能够把RFID的想法用在物联网上，这里面有很多不同的应用，比如说把天线跟不同的传感器结合在一起，这就是物联网的概念体现。这里面不同的物件能够让我们进行交流，用比较廉价可以负担的电子元件来进行一些非常原始基本的交流和通信。

　　这些芯片的通信不仅仅是说进行身份的识别，而且也能够基于不同的参数进行热键的交换，在传感器和天线之间达到一个无缝连接的通信，当然我们现在也有各种不同的物料可以去打印大规模的传感器，这样的话就能够更好地去使用一些关键的突破，能够更好地推动物联网在不同行业的应用。你可以想象如果你买了一瓶牛奶上面的RFID能够告诉你这个牛奶的发源地跟着你把它放到冰箱里面，它会提醒你什么时候过期，它的生命周期有多长，会给你提供一些提示的信息，所以这里面使用可再生能源以及传感器的交集使用都是很好的想法。包括纺织品的生产当中，石墨烯可以加进纺织品里面，包括温度、湿度的传感器能够让这些纺织品更好地服务于使用者，也是基于物联网的通信原理。

　　我想总结一下，首先就是石墨烯在未来的研究，我们需要进一步勘探晶体的研究，不仅是石墨烯，还有石墨烯和它的延伸品，这是一个可以无限探索的世界。另外一个振奋人心的消息就是我们知道未来还有无法预测的前景和作为，正是这种不确定性才能让我们对未来有更大的企盼，包括传导传感的器件能够有更好的前景，谢谢大家。