有望應(yīng)用于透明、可折疊手機(jī)、平板電腦和PC等領(lǐng)域

“難度就相當(dāng)于要在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)上鋪一層薄薄的保鮮膜，要做到讓它完全平整并且完好無(wú)損，需要高度科學(xué)和精確的工藝控制水平。”在解釋要制備出高質(zhì)量、均勻單層石墨烯，并成功將其完整轉(zhuǎn)移至柔性PET襯底上和其他平整基底表面上的難度時(shí)，中科院重慶研究院微納制造與系統(tǒng)集成研究中心副主任史浩飛這樣比喻。

記者近日從該院了解到，研究人員通過(guò)自主研發(fā)制備方法，在低溫條件下，實(shí)現(xiàn)了在銅箔襯底上生長(zhǎng)15英寸的高質(zhì)量、均勻單層石墨烯，并成功將其完整轉(zhuǎn)移至柔性PET襯底上和其他平整基底表面，尺寸達(dá)到了國(guó)內(nèi)的最高水平；并進(jìn)一步將石墨烯透明電極應(yīng)用于電阻觸摸屏上，制備出了7英寸石墨烯觸摸屏，該觸摸屏具有柔性、高透光率、無(wú)偏色、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

近年來(lái)，石墨烯作為一種新型的柔性透明電極材料得到廣泛認(rèn)同，具有十分優(yōu)異的力、熱、光、電等性質(zhì)。但是，要將石墨烯應(yīng)用于透明電極，大面積、高質(zhì)量石墨烯的制備和快速高效轉(zhuǎn)移是首先要解決的兩大關(guān)鍵問(wèn)題。

據(jù)了解，迄今為止制備石墨烯的方法主要有微機(jī)械剝離法、SiC熱解外延生長(zhǎng)法化學(xué)氣相沉積法（CVD）、化學(xué)氧化還原法等。其中，最具有應(yīng)用前景的是CVD法，該方法需要先在金屬表面催化生長(zhǎng)石墨烯，然后再轉(zhuǎn)移到不同的基底上，但需要1000℃高溫，因此不太適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，也不利于節(jié)能環(huán)保。

史浩飛介紹，該院進(jìn)行的“石墨烯透明電極關(guān)鍵技術(shù)”研究，通過(guò)拓展傳統(tǒng)CVD制備石墨烯方法，提出采用經(jīng)濟(jì)而容易獲取的工業(yè)原料作為有效碳源，如塑料（PMMA和聚苯乙烯）以及液態(tài)苯，實(shí)現(xiàn)了在300攝氏度的低溫下生長(zhǎng)出高質(zhì)量的石墨烯，并且可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯層數(shù)可控生長(zhǎng)。相對(duì)于目前市場(chǎng)上主導(dǎo)的透明導(dǎo)電膜ITO，該院制備出的石墨烯透明電極透光率更高，達(dá)到97.1%，面積大、缺陷小、使用流暢、功耗更低、性能更穩(wěn)定，整體更薄更輕，成本大大低于ITO，有望引領(lǐng)觸摸屏、柔性顯示、太陽(yáng)能電池等相關(guān)領(lǐng)域的革命。