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2017年10月16日

曾德成 海闊天空

創新世界

上月底,中國國際石墨烯創新大會在南京舉行,一連開了3天會。石墨烯是迄今所知最薄、最輕,卻又最堅韌的納米材料。先前它只屬於理論上的構想,直至2004年,英國曼徹斯特大學的安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃蕭洛夫兩位教授,成功從石墨剝離出單層石墨烯,證實它可以獨立存在。兩位教授因此在2010年獲得諾貝爾物理學獎。

適合製造電子產品

中國國家主席習近平2015年訪問英國,沒去牛津、劍橋,而是專程前往曼徹斯特大學,就是為參觀那裏的石墨烯研究院,聽取諾沃蕭洛夫教授作介紹。

石墨烯是蜂巢式平面結構,只有一個碳原子厚度,柔軟而堅韌,加上其全透明、高導電的性能,十分適合製造電子產品,用它造成的晶體管,功效遠超出於硅製品。國際廠家已利用石墨烯結合聚酯材料製造出柔性顯示屏。

一位港商談到有朋友入股美國創投基金,研究開發薄如紙、可捲曲摺疊的未來智能手機,當中就包含發揮石墨烯的性能。科學界人士預言︰石墨烯將帶來廣泛的、顛覆性的衝擊,推動人類從「硅時代」進入「碳時代」。

石墨烯的另一個重點應用領域是,製造新一代電池。石墨烯鋰電池和超級電容器,正陸續解決電動汽車充電時間長和續行距離短的問題。最近一種新款電動車,據稱充電一次可行駛1000公里。新電池應用石墨烯後,功能提高,成本不斷下降,預期電動成本將與汽油發動相若。

電動車是實現綠色出行的方向。多個國家已陸續制訂目標,要求到期實現所有新車輛零排放。英國政府隨法國之後,已宣布由2040年起全面禁售汽油和柴油汽車,屆時只准電動車等環保交通工具上路;挪威、荷蘭更把限期定於2025年。《經濟學家》雜誌今年8月曾以封面專題,報道汽車內燃機的時日無多,認為其消亡會早於官方所訂年限。內燃機汽車造成空氣污染,美國每年因此致死的人數,高於交通意外致死人數。

應用的潛力很大

如今在電池科技迅速發展下,電動車銷量佔全球汽車市場份額持續提高。電動車的零件比內燃機汽車少,安裝較簡單,需要的工人將大減;加上共享汽車逐漸普及,汽車製造業規模料將縮減。相關而言,未來所需停車場的面積也將縮小,土地可調整用途。

目前中國石墨烯材料的年產能力約3000噸,而市場需求量僅為100餘噸,開發應用的潛力很大。這次「曼大」的石墨烯研究團隊出席了南京大會,還宣布在該市開發區設立石墨烯創新中心,作為他們首個在英國以外的研究中心。

英國各類初創企業不少,卻往往難以發展壯大。安德烈.海姆教授先前說過︰「沒有量化生產,試驗性材料將不會有生命力。」中國龐大、統一的市場,肯定是測試創意的理想天地,網購、支付寶等「新四大發明」的成功事例足可證明。

中國總理李克強上月與國際貨幣基金組織總裁拉加德、世界銀行行長金墉、世界貿易組織總幹事阿澤維多等6個國際機構的負責人舉行「1 + 6」圓桌對話會,達成了一系列共識,包括重申創新驅動,預期新科技包括新材料的開發和應用,將帶來新一輪生產力革命。對話會後發表聯合新聞稿指出,政策制定者不僅要支持產業結構調整、推進技術升級、提升產業競爭力,還應積極推進社會領域改革,確保包容性。

 

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