本會將在泉州的「華創園」進行石墨烯工商業運用項目(2017/6/21)

本會將在泉州的「華創園」進行石墨烯工商業運用項目

高雄市中小企業協會名譽理事長李重德 2017/6/21

本會假參加2017年海峽論壇之便，組織團隊順道參訪位於泉州的「華僑大學（豐澤）創新創業園」〈簡稱為「華創園」〉，並對「華創園」將開展新材料石墨烯作為主要項目甚表讚賞。本會部份參訪企業當場即表態有意進駐「華創園」，來產製以石墨烯為基礎的各種工商業運用項目。

石墨烯（Graphene）一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在，直至2004年才被成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，該項實驗者因此獲得到2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯為何成為了誘發本會在大陸設立第一個「新材料產業育成中心」的主要原因，請參考以下有關石墨烯的物理特質：

石墨烯的最新定義如下：石墨烯是一種平面單層緊密打包成一個二維（2D）蜂窩晶格的碳原子，並且是所有其他維度的石墨材料的基本構建模塊。它可以被包裝成零維（0D）的富勒烯，捲成了一維（1D）的奈米管或堆疊成三維（3D）的石墨。
完美的石墨烯是二維的，它只包括六邊形(等角六邊形)，每一層厚度只有一個碳原子的厚度，其他還有五邊形與七邊形，但是會造成石墨烯的缺陷。
石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料，幾乎是完全透明的，導熱性能比碳奈米管和金剛石強，導電性能比奈米碳管或矽晶體強，是製造透明觸控螢幕、光板、新一代電子元件或電晶體，甚至是太陽能電池的戰略性材料。
石墨烯是目前唯一在室溫下可以觀察到量子霍爾效應的物品，具有彈道輸運（Ballistic transport）效能，可被用於發展新一代低能耗電晶體和電子學器件，進而推動信息技術的進步。

本會在泉州「華創園」的「新材料產業育成中心」中將陸續開展以下的一些工商業運用的項目：

◆超級導熱材料/熱界面材料〈最適合製造熱導管與熱交換器〉。

◆超級電容器〈石墨烯具有最高的表面面積對質量比例，因此電容效率最高〉。

◆海水淡化石墨烯過濾器〈石墨烯比現有過濾器材效率更佳〉。

◆光伏電池〈石墨烯/聚合物片材可以製造出靈活廣泛運用的廉價太陽能電池〉。

◆場發射源及其真空電子器件〈最適合製造低失真無線電對講機與高顯影雷達〉。

◆感光元件〈石墨烯感光能力比起傳統CMOS或CCD要好上1,000倍，損耗的能源僅為1/10，最適合製造全光波的數位相機、攝影機、監視器、太空偵測、航照〉。

◆超高頻率電晶體〈未來的超高頻率電晶將以石墨烯取代矽作為半導體〉。

◆集成電路〈最適合製造石墨烯寬帶無線混頻器〉。

◆散熱器材〈最適合作為超大規模奈米集成電路的散熱材料〉。

◆奈米帶光通信系統〈最適合製造積體電路石墨烯互連材料以獲得低組抗和低雜訊〉。

◆奈米帶雷射器〈利用石墨烯的粒子數反轉和寬帶光增益功能來製造放在微腔或奈米腔體中形成雷射器和放大器〉。

◆石墨烯帆〈可用於太空載具只要有光能照射到就能以第一宇宙速度(衛星繞地速度)運行〉。

◆單分子氣體偵測〈可用於製造大氣環保消防與核生化作戰警示設備〉。

◆生物器件〈利用石墨烯為不同生物DNA寬度而製成其相當的尺寸的奈米洞，再利用快速與便宜的電子DNA定序科技，而製造出細菌偵測與診斷器件〉。

◆抗菌物質〈石墨烯氧化物可有效抑制多種細菌的生長〉。

◆抗癌治療〈氧化石墨烯能夠辨識癌細胞與正常細胞電子密度的不同，進而附著在癌幹細胞上，使其能被標靶藥物所作用，達到抑止腫瘤遠端轉移的效果〉。

◆高強度結構〈石墨烯是人類所測量過最強的物體，強度比鋼鐵還要高200倍，具有1 TPA（150,000,000 psi）的拉伸模量，最適合製造輕質高強結構例如防彈衣與防彈裝甲〉。

◆高抗拉材料〈石墨烯氧化物的層狀材料具有32 GPa的拉伸模數可以構建輕質抗拉物品，如纜繩或高壓氣囊〉

本會歡迎與有志於石墨烯的工商業運用的各位讀者探討相關的議題，各位讀者可以電話0930998378或發電郵到Lhy0823@gmail.com與筆者(李重德)聯繫。

(本文完)