石墨烯是世界上第一種二維材料,其強(qiáng)度比鋼高出了許多倍,導(dǎo)電性比銅的好,并且重量輕,柔韌性好,比人的頭發(fā)絲細(xì)了一百萬倍。
石墨烯將會(huì)提高全球無數(shù)人的生活質(zhì)量。其潛在的應(yīng)用包括廉價(jià)的水凈化系統(tǒng)、更環(huán)保,更高效的汽車和飛機(jī)、柔性的手機(jī)、甚至生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,如傷口愈合和癌癥治療。
石墨烯的商業(yè)化應(yīng)用將通過回答兩個(gè)關(guān)鍵問題來加速推進(jìn):“商業(yè)供應(yīng)的石墨烯有什么特點(diǎn)”以及“如何才能最好地發(fā)揮作用”。建立共同的工業(yè)指標(biāo),例如層數(shù)或薄片大小,對(duì)于以石墨烯為基礎(chǔ)的技術(shù)的吸收是至關(guān)重要的。
作為NPL良好實(shí)踐指南系列的一部分,國(guó)立石油大學(xué)石墨烯研究所與NPL合作制作了一本指南,旨在解決如何測(cè)量石墨烯特性的模糊性。
該指南的標(biāo)題為“石墨烯結(jié)構(gòu)的表征”,它向石墨烯的生產(chǎn)者和用戶提供了一個(gè)可靠地測(cè)量石墨烯結(jié)構(gòu)性質(zhì)的理解性知識(shí)。
材料標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)行業(yè)的應(yīng)用至關(guān)重要。石墨烯的早期采用者很多,但若沒有標(biāo)準(zhǔn)化,就很難確保石墨烯樣品的質(zhì)量和性能。
本指南試圖解決這一差距,并匯集了這一領(lǐng)域公認(rèn)的測(cè)量技術(shù)。另外,它還描述了驗(yàn)證材料特性所需的高精度,并使得將來開發(fā)其他更快的質(zhì)量控制技術(shù)成為了可能。
它也為今后的實(shí)驗(yàn)室間對(duì)比以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ),加快石墨烯技術(shù)的發(fā)展,提高石墨烯生產(chǎn)的可靠性和可重復(fù)性。
指南的主要起草者、NPL高級(jí)研究科學(xué)家Andrew Pollard博士評(píng)論說:“雖然有許多方法可以測(cè)量不同類型的商用石墨烯的性質(zhì),但是工業(yè)界需要一套標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量方法。這將使公司能夠可靠地比較不同材料關(guān)鍵特性,以此選擇最適合其需求的材料類型,并進(jìn)行基于石墨烯的創(chuàng)新型新技術(shù)的開發(fā)。本指南是該過程的第一步,并且作為目前正在開發(fā)的國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ),它將提供在此期間可以使用的測(cè)量協(xié)議。”
曼徹斯特大學(xué)石墨烯業(yè)務(wù)總監(jiān)詹姆斯·貝克(James Baker)表示:“NGI和NPL團(tuán)隊(duì)創(chuàng)作了這一良好的實(shí)踐指南,使新興的石墨烯行業(yè)能夠?qū)ι虡I(yè)應(yīng)用中的石墨烯進(jìn)行準(zhǔn)確、可重現(xiàn)和可比較的測(cè)量。該指南通過為用戶提供一致的方法來進(jìn)行石墨烯結(jié)構(gòu)表征,同時(shí)開發(fā)國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),將消除重要的商業(yè)化障礙。”