细述石墨烯电子学的历史与未来

　　本站讯  （记者  靳莹）7月15日，第十五期东丽湖论坛在东丽区科技金融大厦举行。论坛此次迎来的主讲嘉宾是天津大学纳米粒子和纳米系统国际研究中心（简称天津大学纳米中心）主任、世界石墨烯电子学奠基人和开拓者沃特·德海尔教授，论坛主题即为“石墨烯电子学的发展历程回顾及未来产业化应用”。

　　东丽区区委书记尚斌义，区委常委、区委办主任苑树发，区委常委、副区长段益民，天津大学原党委副书记、纪委书记，精仪学院教授汪曣和东丽区各系统、各企业代表，天津大学精仪学院、科研院的师生代表们百余人共同聆听了报告。

　　石墨烯是碳原子通过化学键合形成的具有特殊对称性的单层网络结构，被誉为“世上最薄却也是最坚硬的纳米材料”。高纯的石墨烯纳米结构还具有一系列优异的电子学性质，如室温下的长距离弹道输运、低反射率的电子学隧穿等特性。这充分满足开发新型石墨烯电子学器件的需要，进而引发了世界范围内的石墨烯电子学研究热潮。

　　沃特·德海尔为参会者们深入浅出地讲述了石墨烯电子学的“昨天、今天和明天”，天津大学教授、纳米粒子与纳米系统研究中心执行主任马雷担任现场翻译。

　　沃特·德海尔提出，石墨烯作为石墨的基本构成单位至今已为人类所认识大约有一百年的历史。2001年，一种利用在高真空环境下加热碳化硅单晶，从而其表面形成高纯度近似完美单晶形式的石墨烯制备方法在美国佐治亚理工大学被发明，称之为“外延生长法石墨烯生成技术”。此类石墨烯纳米结构具有优异的电子学特性、简化的生产工艺和低廉的生产成本等特点，几乎完美地满足了石墨烯电子学的产业需要。该类石墨烯纳米材料作为石墨烯电子学的基本材料和生成技术，正式载入石墨烯发展史。

　　石墨烯产业化应用步伐正在加快，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最好的一种新型纳米材料，石墨烯正在掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。沃特·德海尔预测，最先实现商业化应用的可能会在新一代信息产业、航空航天、新能源电池等领域。

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　　中航发北京航空材料研究院研究员燕绍九随后作了“石墨烯增强金属基复合材料”的报告，他阐述了该院研发石墨烯新材料的成果与进展，及在我国航空航天领域的应用前景。

　　两场科技前沿领域的报告引发了参会者们的积极互动，高校教师、相关研究者和企业家们纷纷提出了关于科学研究和产业化的疑问和难题，与报告人们进行了深入的研讨和交流。

　　目前，许多实验室正在积极利用石墨烯的电子学特性，研发基于石墨烯纳米材料的高性能、高速、低功耗的电子学器件。天津大学纳米中心成立于2015年。“中心的核心任务之一就是研发新一代石墨烯电子学器件，并进一步开发出基于现代微电子加工技术，利用基于碳化硅外延生长法石墨烯材料并能够实现大规模工业化生产的CMOS产品的方法”，马雷说。该中心拥有一支来自6个国家的15名专家组成的研究队伍，已发表42篇Science、63篇Nature本刊及系列期刊、147篇Physicsreviewletters和超过100篇JACS等，并初步同佐治亚理工学院确立了共同培养研究生的机制，使中心研究人员的国际交流常态化。

　　这场论坛的主持人杜康是天津大学校友。他是天津市大学生创业典型，名下的三家创业企业都是依托天大精仪学院仪器工程学科技术背景和技术资源，把握市场定位和应用方向成立的科技公司。2014年10月，天津大学在东丽区建立了技术转移中心，精仪学院分析测试技术与仪器实验室也入驻了东丽区景湖科技园助推高校科研与产业化落地。在不到2年的时间里，中心已成功孵化了两家高校师生科技型创业企业，其中就包括杜康的天津博硕东创科技发展有限公司（该公司还获得2015年国家高新技术企业资质）。天津大学同时承担了东丽区大型科学仪器资源共享服务平台建设与运营任务，目前已有上百家科研机构加入，上线上千台科学仪器装备和检测服务项目，为地方科技条件资源对接做了大量运营与推广工作。“天大师生们还分别组织并策划第十一期与第十四期东丽湖论坛活动，为天津大学科技成果转化，及与地方企业和政府搭建了沟通与协作桥梁”，杜康表示。

(编辑 彭莉）