中關村企業(yè)全球首創(chuàng)“石墨烯表面波探測技術”

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碳世紀的夢想是運用石墨烯把科學發(fā)現(xiàn)轉化為生產(chǎn)力，實現(xiàn)“科學與技術讓人們的生活更美好”。

我國石墨烯應用市場將迎來產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期，到2020年將形成千億元級別市場規(guī)模。未來石墨烯發(fā)展前景取決于下游應用，最大限度利用石墨烯特性研發(fā)高性價比產(chǎn)品將至關重要。石墨烯有望成為“十三五”新材料規(guī)劃的重點，但石墨烯行業(yè)整體上還處在產(chǎn)業(yè)化突破的前期。

2016年12月6日，中國最早從事石墨烯技術研發(fā)的企業(yè)北京碳世紀科技有限公司（以下簡稱“碳世紀”）召開技術發(fā)布會，發(fā)布全球首個石墨烯高端產(chǎn)業(yè)應用——“石墨烯表面波探測技術”。這一技術的問世將掀起全球探測技術革命。

無數(shù)次試驗后

生成石墨烯應用創(chuàng)新技術

作為一家專精于石墨烯工業(yè)化生產(chǎn)和石墨烯下游應用技術及產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)實踐的高新技術企業(yè)，碳世紀已建成全球首條石墨烯（單層碳原子）噸級生產(chǎn)線，成功研制了石墨烯光致電推動技術、石墨烯發(fā)動機油節(jié)能改進劑、超級電容器用石墨烯改性活性炭、石墨烯改性塑料、石墨烯空氣凈化系列產(chǎn)品和技術等。

截至目前，公司已建成兩條年產(chǎn)噸級的示范生產(chǎn)線，石墨烯產(chǎn)品種類包括粉體和溶液，規(guī)格按片徑大小區(qū)分從一百納米到幾百微米不等，并且實現(xiàn)了定制生產(chǎn)。

石墨烯是一種碳原子以sp?雜化軌道組成的六角形呈蜂窩巢晶格狀，只有一個碳原子厚度的二維材料，被稱作是“新材料之王”。

石墨烯表面波探測技術是指石墨烯表面形成的波在探測技術方面的應用。這一技術的優(yōu)勢在于具有超高的靈敏度和超快的響應速度，無論是科學還是技術領域均在世界上處于領先水平，將發(fā)揮出巨大商業(yè)與社會價值，引領全球探測技術革命。

該技術可以替代基于傳統(tǒng)SPR技術的探測系統(tǒng)，遠高于SPR的響應速度和靈敏度，為科學研究提供更加準確、快捷的數(shù)據(jù)信息，能夠極大地提高探測技術在科技、醫(yī)療、安防等行業(yè)中的應用效果，甚至幫助特殊人群完成“不可能完成的任務”。

發(fā)布會現(xiàn)場，碳世紀董事長閆立群與碳世紀科學家以話劇形式分享石墨烯表面波探測技術。碳世紀CTO徐亭博士做石墨烯表面波探測技術演示。

碳世紀研發(fā)人員很早以前就發(fā)現(xiàn)，石墨烯能夠對人們察覺不到的外界變化做出反應。打個通俗比方，在1千克的水中放入5毫克的鹽，傳統(tǒng)化學檢測幾乎很難檢測出來，而靈敏度高出上百倍的石墨烯卻能夠產(chǎn)生反應，并通過特殊的機理輸出信號。石墨烯表面波探測技術比傳統(tǒng)傳感技術速度快出成百上千倍。經(jīng)過了無數(shù)次試驗，碳世紀才將石墨烯原料打造成一項項具備商業(yè)化應用的產(chǎn)品。

石墨烯表面波探測技術的具體應用包含氣態(tài)應用、液態(tài)應用和固態(tài)應用。

在氣態(tài)應用方面，可提供超快、高靈濕度探測與氣體特異性檢測?？蓱玫椒墙佑|、無聲人機交互系統(tǒng)；非接觸、無聲安防系統(tǒng)；聾啞人“說話”系統(tǒng)；重癥監(jiān)護系統(tǒng)（呼吸監(jiān)測）；毒氣、易爆氣體監(jiān)測；即時、無痛疾病診斷；工業(yè)用氣體監(jiān)測系統(tǒng)等。 例如聾啞人“說話”系統(tǒng)，這一技術可以探測到聾啞人口腔濕度細微的變化，將濕度頻率數(shù)據(jù)轉換成語言信息，借助音響設備發(fā)聲，幫助聾啞人用常人的聲音表達自己。在非接觸、無聲安防系統(tǒng)的應用上，可以針對每一個人不同的氣場信息訂制安防方案，提高人身、財產(chǎn)安全保障。

在液態(tài)應用方面，可提供超快、高靈敏分子探測和單細胞檢測，應用到蛋白質工程、制藥工程、癌癥預防、血液檢測、疫苗研發(fā)、抗癌藥物篩選、抗癌藥物機理研究等。運用這一技術，可以即時探測到癌癥細胞的一舉一動，為醫(yī)生提供準確、快捷的病理信息，提高對患者用藥量的準確度，達到更有效的治療效果。

在固態(tài)應用方面，可提供超快的二維材料厚度測量和二維材料品質鑒定，應用到石墨烯測量與鑒定、其他二維材料測量與鑒定和單分子層、膜材料測量與鑒定。

發(fā)布會上，業(yè)界人士對石墨烯表面波探測技術給予了很高的評價?！斑@在石墨烯領域是非常高端的技術，同時給探測技術帶來的是顛覆性的變革，”一參會嘉賓表示。

商業(yè)定制化石墨烯產(chǎn)品是大勢所趨，石墨烯原料供應商需要與下游應用商緊密合作，一起開發(fā)石墨烯的下游應用，定制化的石墨烯產(chǎn)品將成為主流。

這也是碳世紀在走的一條路徑。

就整個市場而言，石墨烯應用目前仍停留在開發(fā)階段，尚未有大規(guī)模應用的“爆款”產(chǎn)品出現(xiàn)。碳世紀走在了最前面。除了此次發(fā)布的石墨烯表面探測波技術外，第一款石墨烯空氣凈化器、石墨烯節(jié)油制劑等的相繼發(fā)布，讓碳世紀在石墨烯產(chǎn)業(yè)化道路上羽翼漸豐。

石墨烯產(chǎn)業(yè)應用

未來空間無限

聽懂聾啞人“說話”，是碳世紀通過石墨烯表面波探測技術，給我們帶來的一大驚喜。

發(fā)布會現(xiàn)場，碳世紀工作人員邀請聾啞人趙萬才，走到臺上，對著儀器一側的小窗口張口“說話”，兩秒鐘后，臺上傳來了“大家好，我是趙萬才”的聲音。雖然他的聲音最終通過機器形式演繹出來，但這確實給所有聾啞人士帶來了一個希冀：他們可以與家人朋友展開“有聲”的交流。其實，趙萬才并沒有發(fā)出聲音，探測儀也并非真的“聽”到了他的話語。碳世紀首席技術官徐亭對記者指出，聾啞人嘗試說話時，雖然無法通過聲帶振動發(fā)出聲音，但卻會和健全人說話時一樣，會產(chǎn)生濕潤的氣流。在探測窗口的傳感器上有一層石墨烯膜，它能夠捕捉到人們說話時嘴中氣體濕度的細微變化。隨后，后臺的識別程序能夠將發(fā)出不同詞句時的濕度頻率數(shù)據(jù)轉換成相對應的語言信息，借助音響設備發(fā)聲，就能幫助聾啞人用常人的聲音表達自己，讓人們“聽”懂聾啞人說話了。

除了讓聾啞人“說話”外，碳世紀還將石墨烯表面波探測技術應用到更為廣闊的場景之中。閆立群對記者談到，“未來，人們還可以通過這項技術即時探測到癌癥細胞的一舉一動，為醫(yī)生提供準確、快捷的病理信息，提高對患者用藥量的準確度，達到更有效的治療效果。”

“指紋、聲音容易復制，可是每個人說話時的濕度頻率是獨一無二并且難以仿制的。”這也成了石墨烯應用于安防領域的殺手锏。

“把石墨烯做成膜還是做成塊，用刀切還是用激光切，用聲音還是重量、電去刺激它……每一種都要去嘗試。窮極一切可能來探索它的性能，你會獲得無數(shù)個或有趣的結果。而在海量的結果里找到最有價值、有市場前景的方向并進一步實現(xiàn)它，是從‘科到‘技最難的地方?！毙焱娬{。

閆立群強調，2017年，石墨烯表面探測波技術將逐步與安防、生物醫(yī)藥、氣體探測等領域企業(yè)合作，探索進一步落地應用。

2017年中國將頒布石墨烯國家標準。另外，北美地區(qū)以及歐洲都將對石墨烯行業(yè)標準做進一步明確，這無疑對石墨烯市場的發(fā)展起到積極推動作用。

閆立群表示，科學指發(fā)現(xiàn)與突破，技術是要轉為生產(chǎn)力，改變?nèi)藗兊纳睢Ｌ际兰o始終堅持并踐行的一份夢想就是運用石墨烯把科學發(fā)現(xiàn)轉化為生產(chǎn)力，真正的實現(xiàn)“科學與技術讓人們的生活更美好”。