刘忠范：石墨烯产业切勿重演大炼钢铁运动(5)
那么能不能设计一个非平面的具有微结构的石墨烯微片呢？答案是肯定的，我们已经实现了这样的目标。这种三维石墨烯粉体显著降低片层之间的相互作用力，从而获得非常好的溶液分散性和溶液加工能力。
我们用硅藻土作为化学气相沉积的模板，直接生长石墨烯粉体。硅藻土是由硅藻细胞壳构成的，有几十微米大小，上面有很多从几十纳米到几百纳米不等的微孔。我们在硅藻土上生长出来的石墨烯微盘能够完美地复制这些微结构，从而形成三维粉体石墨烯。这种粉体石墨烯的溶液分散性非常好，这和我们的预期完全一致。我们也尝试用这种三维粉体石墨烯做电子墨水，导电性比常规粉体石墨烯提高一个数量级。
这样的思路是否可以扩展到其它体系呢？我们想到了食盐。白色的食盐（上图）长出石墨烯后，往水里一搅和就可以分散开，然后可以把食盐扔掉。我想强调的是，长出来的石墨烯是一个一个的小立方体，因此分散性也非常好。实验表明，这种粉体石墨烯吸附性非常强，可以用于净化污水。
还有，利用墨鱼骨生长石墨烯（上图）。墨鱼骨是生物碳酸钙，把它处理以后在上面长石墨烯，之后用盐酸一洗就可以了。
再就是海贝壳（上图），利用同样的反应控制好了以后不仅可以长出粉体石墨烯，还可以制备海绵状泡沫石墨烯，非常轻，而且很柔韧。因为不同结构的模板上长的不一样，所以结构是可调的。最大的优点是分散性和吸附性特别好，几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。
石墨烯产业
我们再来看看未来的石墨烯产业前景。我从不怀疑石墨烯产业，未来的石墨烯产业会是一块大大的蛋糕。当然，这块蛋糕我们能够切到多少是个未知数。取决于我们现在关注什么，我们需要关注的是引领未来的核心技术，而不仅仅是今天的产品。当然，从一个实验室材料和技术走到产业需要很长的路，需要投入、坚持和耐心。
中国拥有最庞大的石墨烯研究队伍，但是非常分散，基本上是小作坊式的。我也不甚赞同到处搞石墨烯产业园的做法，大部分都是简单重复，缺少技术含量，急功近利现象非常严重。
很多人误认为石墨烯产业会很快走向大规模快速发展阶段，实际上并非如此。根据高德纳公司（Gartner）的技术成熟度曲线，实际上石墨烯产业仍处于早期阶段，很快就会进入死亡谷，这时候最需要的是坚持、企业远见和国家意志。碳纤维从小批量生产到现在已有45年，而石墨烯只有12年的历史，的的确确跑得有点快了。石墨烯产业毕竟是实体产业，绝不会像互联网那样一忽悠就起来了。
当然，我们也看到了希望。北京市刚刚启动了石墨烯专项，跨度是十年，从“十三五”到“十四五”规划。我们的布局绝不仅仅是今天的产品，重点是未来的核心技术研发。
北京市的另一个重要举措是成立北京石墨烯研究院，希望该研究院能够引领石墨烯产业的未来。这个研究院生产的是技术以及技术派生出来的企业群，还有最终的石墨烯产业，而不是今天的产品。
石墨烯行业究竟前途无量还是昙花一现？首先，制备决定未来，尤其重要的是要有工匠精神。无论是什么新材料，如果我们能够做到几十年如一日地坚持研发，以中国人的聪明才智肯定能够做好。但是我们目前的做法常常不是这样，急功近利，短平快地赚钱而已。另外，石墨烯材料需要找到杀手锏级的用途，而不是万金油式的应用。我期待超级石墨烯玻璃能够成为其中的杀手锏级应用。
很多人问石墨烯究竟能走多远，我给出了三种可能的前途：
第一种前途类似于碳纤维。我相信只要石墨烯原材料制造水平不断提升，至少会像碳纤维那样，成为某个特定行业的杀手锏级材料。
第二种前途类似于塑料。一百多年前人们发明了塑料，现在你离不开它，我们难以想象没有塑料的生活是什么样子。石墨烯有没有这样的可能呢？的确有可能，因为用途非常广泛。
第三种前途类似于硅芯片。可以说现在是硅时代，因为硅改变了人类的精神生活。石墨烯或许也有这个可能。
回顾人类文明的发展历史，从石器时代、青铜器时代到钢铁时代，现在可以说进入了硅时代。未来说不定会有“石墨烯时代”，让我们一起期待并参与推进这个新时代的到来！
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