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【原创】英国研究人员正在加快石墨烯标准化进程
石墨烯被誉为“神奇材料”。 尽管只一个原子,它比钻石更坚硬和比比钢更强,比铜更导电。 其令人印象深刻的特性可以改变我们生活的方方面面,从柔性手机到直接连接到神经元的医疗设备。

自从石墨烯十年前在曼彻斯特被发现以来,世界上涌出近12000项专利和专利申请的材料。 现在,企业开始将它用于商业用途。 Head NV公司去年引入了石墨烯增强网球拍。 与此同时,苹果、萨博(Saab)和Lockheed Martin公司都计划在不久的将来进行石墨烯膜和电路开发。

制造业
但是,到目前为止它的应用面临一大缺陷,就是还石墨烯的标准物质。“新材料的标准是特别重要的”,国家物理实验室(NPL)研究员Alexander Tzalenchuk说道,“炒作越多越容易打消我们的信心。”

例如,一个公司可以声称是石墨烯产物,但它实际上是石墨。 “石墨烯材料可能并不像你所期望的那么牛逼,或者不能那么好的传递热能和电能,或者它根本不能携带那么多电荷,“Tzalenchuk说,”而在任何标准可以开发之前,我们需要了解正在处理的是什么样的材料以及如何去表征。“

但事实证明表征石墨烯到目前为止也是很棘手。 石墨烯以其原始形式只是一层碳原子。 这听起来简单,但其电子、光学和机械性能都是复杂的量子行为。而且石墨烯的表征过程对环境很敏感,使测量特别困难。

去年11月,20位NPL的科学家与曼彻斯特大学签署了一项协议,希望提供表征石墨烯的必要测试手段。研究人员已经有研究很多技术来测试石墨烯的属性。 最常见的一个是拉曼光谱,还有就是原子力显微镜(AFM)。


现在所有这些技术都很好理解,然而,他们都遭受一个大缺点:他们由于各种原因非常不切实际在各种环境下使用。NPL科学家JT Janssen说“光靠拉曼和AFM,你只能研究石墨烯的分区域,不适合32in的大区域。” NPL正在研究可表征大量石墨烯测试手段。

其中一个技术是微波测量。 虽然石墨烯是透明的,但它与微波相互作用强烈,尽管他的波长比光长100000倍。 因此,如果一个石墨烯膜置于微波场,它会打扰。 干扰的程度显示出薄层电阻和电导率。

根据Lux Research,石墨烯的价格将增长会从2012年£5.7(约合9美元)突破到126美元(2020年)。 如果英国的标准是对的,它可以获得很大一部分的市场份额。 现在,政府似乎正在提供支持。 Oikonomou认为石墨烯的真正好处将在用在“绿色”技术,如膜、轻质的材料和电池上。 “

石墨烯的发展标准的过程
有许多的委员会同意提出了石墨烯的标准。 例如,纳米技术国际标准组织委员会(ISO)和TC 229,已经有34团体和14个国家参与其中。 另一个委员会,国际电力委员会(IEC),主要集中在电气和电子产品。

每个委员会都有处理问题工作小组,比如术语,测量和描述,安全,材料规格。 “相信我:要使每个人都同意的石墨烯术语和命名法都是需要花费很多努力的”曼彻斯特大学的安东尼奥Oikonomou说。

“幸运的是,已经有有关石墨烯在开发标准,如ISO/NP TR 19733,命名为“Matrix of characterisation and measurement methods for graphene”,或IEC 62607-6-2,负责评估石墨烯的层数。 我希望是当事人之间能多沟通,加快标准化过程。



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