【重磅】最新石墨烯及相关材料未来十年科学与技术路线图

2004年石墨烯成功被分离，掀起了研究石墨烯及其相关材料（graphene and related materials, GRMs）的热潮。GRMs集多种优异性能于一体，是主导未来高科技竞争的超级材料（图1）。作为新技术和应用的平台，具有根本（非增量）的优势（表1），因此可广泛用于导电墨水、化学传感器、发光设备、复合物、能源、触摸屏和高频电子设备等不同领域（图2）。

注：石墨烯及其相关材料是指石墨烯、相关的二维晶体、其他二维材料，以及杂化系统。

图1 石墨烯的特性及应用

表1 GRMs的特性与优势

图2石墨烯及其相关材料（GRMs）在不同领域的应用

GRMs作为未来重要的战略材料，各国政府也在纷纷布局石墨烯计划。而“石墨烯旗舰计划”是欧洲最大的石墨烯研发计划之一，该项目于2013年1月被欧盟选定为首批技术旗舰项目之一。项目运行时间10年，总投资10亿欧元，旨在把石墨烯和相关层状材料从实验室带入社会，为欧洲诸多产业带来一场革命，促进经济增长，创造就业机会。

2014年2月初，欧盟未来新兴技术(FET)石墨烯旗舰计划发布了首份招标公告和科技路线图（见图3，文章末尾），明确了石墨烯旗舰的研究项目。

本文概括了石墨烯各应用领域的科学与技术路线图（science and technology roadmap, STR)，这些路线图是根据欧盟“石墨烯旗舰计划”科技路线图的框架提炼和延伸而成，以帮助我们更好的解读这项伟大的计划。

该科学和技术路线图在60多个学者和企业家的共同努力下整合而成。路线图用时间顺序排列每个领域，包括了未来10年及以后，其目的是引导研究界和工业界对基于石墨烯及相关材料产品的开发。

路线图鉴定了11个科技主题，它们分别是：基础科学、健康和环境、生产、电子器件、自旋电子学、光电子和光电子学、传感器、柔性电子，能量转换和存储、复合材料和生物医学设备。以下是每个科技主题的具体路线图。

基础科学

健康和环境

产品

电子器件

自旋电子学

光电子和光电子学

传感器

柔性电子

能量转换和存储

复合材料

生物医学设备

总结：路线图时间表预测，在欧盟石墨烯旗舰的10年期末，产品将贴近柔性电子、复合材料和能源领域的市场。硅集成光子器件、传感器、高速电子及生物医学装置的先进原型预计会出现。

=====延伸阅读=====

2015年10月30日，工信部发布《中国制造2025》重点领域技术路线图，路线图指出，石墨烯材料作为前沿新材料领域的发展重点，提出了10年的发展目标，以下是它的路线图。

石墨烯材料需求：石墨烯材料集多种优异性能于一体，是主导未来高科技竞争的超级材料，广泛应用于电子信息、新能源、航空航天以及柔性电子等领域，可极大推动相关产业的快速发展和升级换代，市场前景巨大，有望催生产业规模千亿元。

——选自《中国制造2025》

《中国制造2025》石墨烯材料技术路线图

图3 石墨烯旗舰计划科学与技术路线图

来源：新材料在线整理

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