石墨烯透明又导电可望改变科技产业面貌

石墨烯(graphene)透明又能导电的特性，可望进一步加速电脑的运算速度，同时解决散热的瓶颈。虽然目前生产石墨烯薄膜的成本偏高，使得这项技术目前在经济上可行性仍偏低，但在短期内研究员可望解决这个问题。极具未来感的石墨烯，可望大幅改变科技业的面貌。

CNN Money最近发表一篇专文，介绍石墨烯这个神奇的材质，可能对科技业带来的改变。石墨烯是由英国曼彻斯特大学俄裔物理学家Andre Geim和Konstantin Novoselov，于2004年成功从石墨中分离出的单层石墨材质，两人也因石墨烯研究共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯是由数个碳原子以六角形的排列方式，组成形似蜂巢的超薄平面纳米材料，是目前人类所能制造出最薄的纳米材料。由于碳原子间连结型态的不同，因而石墨烯具有其他碳原子家族(如钻石)完全不同的特性。

加州大学河滨分校物理系教授Jeanie Lau说明，石墨烯导热效果比铜优10倍，导电效果较硅更佳100倍，更是目前已知在室温下电阻率最低的材料。此外，石墨烯透明如塑胶、极轻、比钢坚韧上百倍却又具有弹性。

上述特性意味着未来电子传递的速度得以更快。石墨烯制的电脑晶片，将使电脑运算速度达到目前的10倍以上。此外，石墨烯耐热极佳的特性，也可解决电脑高速运算时的散热问题。

集透明与导电性于一身，除了应用于电脑外，极具未来感的石墨烯也被认为是未来行动装置的最佳材料。三星电子(Samsung Electronics)于4日发布新闻稿指出，石墨烯量产的合成技术有了突破性的进展。

过去，研究人员透过多晶合成的方法制作大面积的石墨烯，但却因此破坏导电性，让石墨烯应用范围受限、难以商业化。但三星宣称已成功开发出大尺寸石墨烯薄膜(graphene film)，将使用于智慧型手机触控萤幕。

除了行动电话，石墨烯更可望应用于穿戴式电子装置、航空元件、宽频光检测器、防辐射外层等高科技设备。未来可制成比塑胶还轻，强度却比钢铁还强的产品，取代现有材料，广泛运用于汽车、飞机、人造卫星。

尽管潜力无穷，要将石墨烯的应用商业化仍需要一点时间。能带隙工程(band-gap engineering)目前仍是发展石墨烯电晶体与电脑晶片最大的挑战。现阶段而言，石墨烯仍无法完全取代CPU中的硅。

但研究人员认为，突破这个瓶颈只是时间的问题。曼彻斯特大学的研究人员指出，随着时间与努力，这些障碍都可望被解决。在近2兆美元的全球电子业中，石墨烯所具备的潜力，实在不容小觑。

来源：digitimes