根据Manchester大学的数据，石墨烯是世界上最薄的材料，早在1947年就被研究了。 20世纪70年代和80年代的研究人员开始探索石墨烯能力的理论，包括其承载电流并可能在单晶表面增长材料的能力。

到2004年，Manchester大学的两名科学家正在用粘性胶带从块状大块石墨中清除薄片时，他们意识到这些薄片比其他薄片薄。这些碎片的连续分离导致新的薄片只是一个原子厚。

这个过程最终首次孤立了石墨烯，为研发主要是可以对化学，生物医药和电子等各个科学领域产生深远影响的材料的工作奠定了基础。

市场研究公司IDTechEx的一份新报告提供了今天市场立场以及可能趋势的快照。

报告的作者KhasaGhaffazadeh博士开始分析，指出该行业的炒作在几年前达到顶峰之后，已经开始消退。这可能是因为所谓的石墨烯独特启用的或石墨烯具有先发优势的“杀伤性应用程序”仍然缺失，陈述报告。

然而，Ghaffazadeh指出，这个研究领域仍然存在大规模的投资。欧盟在未来十年内承诺对石墨烯和二维材料研究的投资达到100亿欧元，并且英国，韩国和新加坡已同意了类似的承诺。

在私营部门，来自不同背景（包括特种化学品，能源，钢铁和消费类电子产品）的投资者致力于推出专注于利用这种材料的新公司。

据报道，亚洲也已经成为石墨烯研究蓬勃发展的领域。像无锡石墨烯薄膜和第六元素这样的中国企业在这个市场上特别激进，建立了雄心勃勃的名义上的特别关注石墨烯片和血小板的生产能力。中国实体拥有2200多项石墨烯专利，美国实体共有1,754项专利，排在第二位。

石墨烯市场的潜在应用和挑战

尽管该报告提到石墨烯处于蓬勃发展的时期，但仍然没有主导力量，但它确实绘制了石墨烯的几个潜在应用，以及它可能面对的或在到达市场时可能面临的挑战。

一个感兴趣的领域是透明导电膜。这些组件用于可以在OLED照明，光伏和触摸屏中找到的需要电压/电流和光输入/输出的光电应用中。

氧化铟锡（ITO）是该领域的主导力量，控制着90％以上的市场份额。 ITO可以放在玻璃或PET上。前者提供更好的性能，因为薄层电阻可以更低，并且光传输可以更高。

PET上的ITO在触摸屏领域正在迅速地从ITO上获得市场份额。像更灵活和更具成本效益以及比其对应物更薄的因素使其成为可行的替代方案。

然而，石墨烯已经是这个市场的进入者。这项技术还不成熟，但已经展示了一些有利可图的功能。

该材料可以产生高透光率，产生超薄溶液，并可产生低雾度和匹配的折射率。雄心勃勃的研究人员可以专注于将这些石墨烯层转化为3D形状或改善晶体尺寸，但是Ghaffazadeh指出，这种转型工作需要更长期的发展。

超级电容器是石墨烯可以提供新机会的另一个领域。这些器件具有高功率密度，快速充电和放电速率，以及大的温度兼容性范围。科学家正在探索超级电容器如何为消费电子，工业机器，电动工具甚至电网存储提供电力。

结果表明对石墨烯超级电容器的探索是有希望的。Ghaffazadeh强调了Drexel大学纳米材料集团的工作，他们在电极上将氧化石墨烯氧化，从而将电容能力提高到120 F / g。

一些挑战仍然存在，特别是石墨烯的可用表面积。沉积材料可以使石墨烯层重叠，减少表面积，而石墨烯电极的形貌可能阻碍电子穿透降低表面利用率。

Ghaffazadeh建议工程师将石墨烯片晶体理想地垂直于基底定位。

新型传感器是这个实验材料可以蓬勃发展的另一个领域。该报告突出了一些创新，那就是工程师将一些石墨烯组分注入这些机器。

在Nokia Cambridge研究中心工作的科学家们创建了一种基于氧化石墨烯的新型湿度传感器，由于二维结构及其对水分子的超渗透性，该机器具有超快的处理能力。

位于Wisconsin大学的研究人员与DARPA合作，发明了4个原子厚的新的基于石墨烯的传感器。该测量非常薄，使得传感器实际上是透明的，使他们能够同时进行电脑和光学脑部测量。

该报告强调的其他领域包括可以启动后硅电子的新时代的石墨烯晶体管，可能产生更好性能的有效储能装置，甚至具有由石墨烯产生的更有效的牵引力和拉伸强度的轮胎。

石墨烯的未来

总的来说，这个行业有机会，但还有一条漫长的路要走，才能利用这些空缺，并且做出开创性的产品。

虽然这种材料还处于起步阶段，科学家们正在进行实验，在这些实验中，他们正在为这种材料找到早期的解决方案，使用石墨烯来帮助再生神经或制造新的膜来生产干净的水。

在下个月，研发杂志将强调涉及这一实验物质的新创新。