他是誰,？他是清華大學(xué)材料學(xué)院教授，在石墨烯材料領(lǐng)域有近十年的研究,，他和團(tuán)隊合作開發(fā)了一種基于石墨烯的多功能電子皮膚,，通過快速變化的器件顏色準(zhǔn)確地探測微小的變形刺激。

精彩觀點：

1,、石墨烯在制備上還有瓶頸,，還沒有真正穩(wěn)定、可靠,、高質(zhì)量,、高可控的批量制備技術(shù)。

2,、結(jié)構(gòu)缺陷仍然是目前石墨烯制備中存在的問題,，但可以巧妙的利用這一缺陷，開發(fā)高靈敏多功能柔性傳感器,。

3,、國外很多大企業(yè)關(guān)注石墨烯,，都一定會想著先把前期路鋪好，寧可將大量資金投入基礎(chǔ)研發(fā),，也不會盲目建生產(chǎn)線,。但中國企業(yè)總是先將架子搭起來，但就是個空架子,，都不敢運行,，因為沒有下游市場。

4,、現(xiàn)在石墨烯的問題,，還是沒有找到一個真正適合它的應(yīng)用，石墨烯在電池方面不會是一個突破性的,，顛覆性的應(yīng)用,。

5、石墨烯確實有泡沫,，魚龍混雜,，但是這個現(xiàn)象是一個東西能走向成熟，zui后能應(yīng)用起來的一個必然存在的現(xiàn)象,。

6,、今年是是一個很關(guān)鍵的一年，如果真正找不到應(yīng)用,，無論是資本市場還是基礎(chǔ)研發(fā)基本都會退了,。

訪談安排在清華大學(xué)逸夫技術(shù)科學(xué)樓，此時正值學(xué)校暑假,，但卻是朱宏偉zui忙碌的時候,，唯有這時才能忙些自己感興趣的事情。在去往朱宏偉教授的辦公室途中,，會經(jīng)過2-3個貼有“朱宏偉實驗室”的房間,，門都開著，有一兩個學(xué)生在里面忙碌著,。

在采訪之前就聽說朱宏偉教授觀點非常犀利,，對石墨烯研究已經(jīng)有十余年的時間。果不其然,，他會顛覆業(yè)界對“黑金”石墨烯的盲目推崇,；他會直言，國內(nèi)很多企業(yè)打著石墨烯的幌子渾水摸魚,；他會說,，所謂的“用石墨烯制作電容裝置幾分種就能完成智能手機(jī)充電”太過夸張；他認(rèn)為,，國內(nèi)石墨烯有泡沫很正常,，這是走向成熟的必然存在的現(xiàn)象,。

掣肘一：制備

2004年曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家（K. Novoselov和A. Geim）費勁地用膠帶從石墨上剝離下來了一點石墨烯，由此獲得了2010年諾貝爾物理獎,，并被視作“石墨烯之父”,，而石墨烯也走入科研界和產(chǎn)業(yè)界視野，成為追捧的對象,。

石墨烯被稱為“黑金”、“新材料*”,，甚至被譽為“*改變21世紀(jì)的黑科技”,。之所以有這樣的美譽，是因為石墨烯是人們發(fā)現(xiàn)的*種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料,。由于碳原子特殊結(jié)構(gòu)的排列導(dǎo)致了石墨烯擁有一些非常神奇的特性：石墨烯不僅是世界上zui硬的材料,，而且有很強(qiáng)的柔韌性；而且擁有高導(dǎo)熱性和超快的載流子遷移率,。

這些特性隨便哪一個被應(yīng)用都將是顛覆當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的技術(shù)：比如石墨烯的透明性,、導(dǎo)電性和柔性應(yīng)用在電子器件領(lǐng)域，就可以實現(xiàn)柔性觸控屏,，手機(jī)可以像腕表一樣折疊起來,；石墨烯的抗?jié)B性和導(dǎo)電性可應(yīng)用于防護(hù)涂層和阻隔膜；石墨烯的柔性,、透明性及對多種物理信號的高靈敏度響應(yīng)可以制成傳感器,，應(yīng)用在多功能電子皮膚；也可以用石墨烯做電極材料,，提升儲能器件的性能,。

隨便哪一種應(yīng)用都可以說是顛覆性的革命。華為創(chuàng)始人任正非在接受媒體采訪時曾表示未來十年到二十年內(nèi)會爆發(fā)一場技術(shù)革命,，石墨烯時代將會顛覆硅時代,，石墨烯是技術(shù)革命前沿。但所謂的“石墨烯時代”其實還很遙遠(yuǎn),。

“在制備上,，我覺得還沒有真正穩(wěn)定、可靠,、高質(zhì)量,、高可控的批量制備技術(shù)。雖然國內(nèi)近兩年在制備方面有很多突破,。”朱宏偉教授表示,。

石墨烯的制備方法主要包括：機(jī)械剝離法、外延生長法,、氧化石墨還原法,、氣相沉積法等,。

“雖然制備技術(shù)多種多樣，但如果獲得高晶度,、高質(zhì)量的石墨烯還是有難度,。”朱宏偉表示，“材料能夠應(yīng)用起來很大程度上取決于制備,，只有獲得穩(wěn)定可靠批量的制備技術(shù),，才能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其實以前的材料都是這樣的模式,，不管是鋼鐵,、半導(dǎo)體、塑料,、高分子,，沒有可靠的批量制備技術(shù)，基礎(chǔ)研究做的再好也都用不起來,。”

掣肘二：應(yīng)用

雖然在制備上還存在問題,，但中國石墨烯產(chǎn)業(yè)卻似乎迎來了“春天”：來自中國經(jīng)濟(jì)信息社發(fā)布的《2016-2017中國石墨烯發(fā)展年度報告》顯示2016年以來，中國石墨烯企業(yè)爆發(fā)式增長,，年新增企業(yè)超過700家,，其中研發(fā)類企業(yè)占比約43%。

不僅如此,，從政府層面也對石墨烯產(chǎn)業(yè)進(jìn)行鼓勵支持,，各地政府紛紛成立了與石墨烯相關(guān)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)或者企業(yè)聯(lián)盟或是示范基地。

“我感覺現(xiàn)在中國的石墨烯產(chǎn)業(yè)是走在zui前面的,，不管是政府,、企業(yè)、,、資本市場,、學(xué)術(shù)界都給予了很大的關(guān)注。另外,，就是大家都在努力找應(yīng)用,，可以讓其真正走向普通百姓的應(yīng)用。”朱宏偉教授表示,。

對于中國石墨烯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,，中科院院士劉忠范在接受澎湃新聞時曾總結(jié)道：中國的石墨烯行業(yè)存在很多不正常現(xiàn)象,。股票市場盲目炒作,，利用石墨烯名目圈錢；地方政府盲目上馬，圈地建產(chǎn)業(yè)園,；還有一批不負(fù)責(zé)任的石墨烯玩家炒概念,。

有媒體曾報道如果用石墨烯制作電容裝置，它的充放電速度是鋰電池100倍——1000倍,，幾分鐘就能完成智能手機(jī)充電,。對此，朱宏偉教授這個在理論和實驗上都不成立,。

在朱宏偉看來,，中國很多企業(yè)開發(fā)的石墨烯應(yīng)用過于粗放了，石墨烯的真正能夠發(fā)揮作用的應(yīng)該是能充分利用其“輕,、薄,、柔”等結(jié)構(gòu)特點的場合，或在微納芯片,、光電子等核心器件里。

與國外相比,，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展有點“操之過急”,。朱宏偉表示，國外很多大企業(yè)關(guān)注石墨烯,，都一定會想著先把前期路鋪好,，寧可將大量資金投入基礎(chǔ)研發(fā)，也不會盲目建生產(chǎn)線,。但中國企業(yè)總是先將架子搭起來,，但就是個空架子，都不敢運行,，因為沒有下游市場,。

“很多企業(yè)都是免費送石墨烯，但仍然用不起來,。”朱宏偉表示,，“中國石墨烯市場有泡沫，魚龍混雜,，但是這個現(xiàn)象是一個東西能走向成熟,，zui后能應(yīng)用起來的一個必然存在的現(xiàn)象。今年是是一個很關(guān)鍵的一年,，如果找不到真正的應(yīng)用,，無論是資本市場還是基礎(chǔ)研發(fā)的熱情都會有所消退。”

掣肘變成優(yōu)勢：多功能電子皮膚

結(jié)構(gòu)缺陷仍然是目前石墨烯制備中存在的問題,，朱宏偉教授及其團(tuán)隊巧妙的利用了這一缺陷,，開發(fā)了一種基于石墨烯柔性傳感器的多功能電子皮膚。

關(guān)于多功能電子皮膚研究團(tuán)隊很多，材料也多種多樣,，有傳統(tǒng)碳材料,、金屬材料、半導(dǎo)體材料,、納米材料等等,。但朱宏偉教授團(tuán)隊是較早基于石墨烯開發(fā)高靈敏多功能柔性傳感器的。

“為何是石墨烯,，因為仿造人的皮膚需要和身體能夠很好的貼合,。所以這個東西一定要薄，甚至要透明就像電子紋身一樣,，還要能夠感知和傳遞各種信號,。石墨烯的特性是這一應(yīng)用的*材料之選。”朱宏偉表示,。

正如前文所提到的,，現(xiàn)在獲得高晶度、高質(zhì)量的石墨烯在制備上還存在一定難度,。因此,，朱宏偉在想，是不是可以避開制備技術(shù)上的高要求,，也許有些應(yīng)用就是利用這一有缺陷的石墨烯,，比如傳感器。

晶化,、高質(zhì)量的石墨烯對變形不敏感,，但一旦設(shè)計一些缺陷，馬上就會靈敏起來,，而這正是傳感器需要的,，需要對外界信號的變化敏感。

“石墨烯要是一個完整的單晶片,，當(dāng)變形的時候,，電阻變化不大，也就不靈敏,。因此,，我們設(shè)計了一種特殊的結(jié)構(gòu)，就像魚鱗一樣,。”朱宏偉形容,，“把石墨烯的每一小片堆起來，在拉伸時片和片之間會有滑動,，電阻會迅速變化,。極其微小的變形就會使電阻有一個非常明顯的變化。”就是利用這樣一種巧妙的仿生結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步了設(shè)計基于石墨烯的多功能電子皮膚,，極大地降低了變色閾值的開啟應(yīng)變,，在應(yīng)變10%以內(nèi)，通過快速變化的器件顏色準(zhǔn)確地探測微小的變形刺激,。

目前,，朱宏偉教授想把這個產(chǎn)品原型進(jìn)行產(chǎn)品化，做成監(jiān)測人體生理狀態(tài)的可穿戴設(shè)備,；另外,，通過不同的堆疊結(jié)構(gòu)還設(shè)計出了基于石墨烯試紙的液體分析方法，應(yīng)用到食品安全方面,，檢測飲料,、酒類，進(jìn)行識別,、防偽,、真假的辨別。