自2004年石墨烯被英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫發(fā)現(xiàn)以來(lái)，科學(xué)家對(duì)其研究愈演愈烈，也越來(lái)越深入。深入了解之后，發(fā)現(xiàn)石墨烯具有優(yōu)異的性能，在多個(gè)方面具有重要的應(yīng)用前景，比如在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等，因此被認(rèn)為是一種未來(lái)革命性的材料。時(shí)至今日，科學(xué)家對(duì)石墨烯的研究仍如日中天，讓我們一起來(lái)看看，石墨烯在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、電子器件上還有什么新的研究進(jìn)展？
污染防治是我國(guó)環(huán)境治理一大重點(diǎn)課題，也是難點(diǎn)和痛點(diǎn)。習(xí)近平總書(shū)記曾說(shuō)：“綠水青山就是金山銀山?！睘榱诉_(dá)到這個(gè)目標(biāo)，為了讓農(nóng)村更加美麗宜居，基層工作人員為此付出了很多努力，干旱多年的毛烏素沙漠也實(shí)現(xiàn)“綠化”，不得不感嘆中國(guó)勞動(dòng)人民的手，是辛勤的手，也是創(chuàng)造幸福的手。近年來(lái)，國(guó)家也加大對(duì)工業(yè)廢水的處理力度，運(yùn)用各種科學(xué)手段來(lái)嘗試解決。
近日，維也納大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究人員現(xiàn)在提出了一種設(shè)計(jì)創(chuàng)新復(fù)合材料的新方法，該復(fù)合材料由石墨烯上的納米多孔超薄共價(jià)有機(jī)框架 (COF) 組成，可用于高效過(guò)濾水中的有機(jī)污染物。有機(jī)污染物里的有機(jī)染料，是一類重要的工業(yè)污染物，通常來(lái)說(shuō)，高水溶性、不可降解性是它的特性，有些甚至有致癌性，對(duì)人體是有害的。因此，科研人員的這個(gè)發(fā)現(xiàn)有利于有機(jī)染料高效率地吸附，減少污水對(duì)環(huán)境的破壞，使工業(yè)廢水的處理更高效更安全。而且石墨烯的材料投入相對(duì)較低，在污染物被洗掉之后還能重新使用復(fù)合材料作為過(guò)濾器，因此開(kāi)發(fā)的成本較低，也會(huì)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。屆時(shí)研發(fā)成功并能投入大量生產(chǎn)使用，將會(huì)大大提高有機(jī)工業(yè)污染的處理能力，還人民群眾清新優(yōu)質(zhì)的空氣和水源。
在醫(yī)學(xué)上，石墨烯的應(yīng)用也取得了相對(duì)應(yīng)的進(jìn)展?？的腋翊髮W(xué)的 Cato Laurencin博士與其同事合作，創(chuàng)造了一種注入了石墨烯納米片的治療網(wǎng)，該網(wǎng)可以在肩部受傷時(shí)通過(guò)手術(shù)嵌入受影響的肩部肌肉，從而解決了肌肉退化和脂肪堆積的問(wèn)題，使肩袖損傷不再?gòu)?fù)發(fā)。該網(wǎng)由排列整齊的左旋聚乳酸（PLLA）納米纖維組成， PLLA是一種生物相容性、可生物降解的聚合物，已經(jīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，而石墨烯是一種超薄、高導(dǎo)電性的材料。Laurencin博士表示，石墨烯納米片增加了肌管內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)鈣含量（在促進(jìn)肌肉細(xì)胞生長(zhǎng)方面起著關(guān)鍵作用），此外，它們減少了用于生長(zhǎng)肌管的干細(xì)胞的脂肪生成（即脂肪的生成）。因?yàn)槿说募缧渌毫押?，就有可能?huì)再次發(fā)生，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)困擾醫(yī)學(xué)人員良久，以前的解決方案都是通過(guò)手術(shù)，但都治標(biāo)不治本?，F(xiàn)在Cato Laurencin博士研制出的治療網(wǎng)，在很大程度上減少了病人的痛苦，也減少了醫(yī)生的工作量。
石墨烯在電子產(chǎn)品熱界面材料中的研究進(jìn)展。眾所周知，散熱問(wèn)題是制約電子產(chǎn)品性能的重要因素，所以，如何解決散熱問(wèn)題，是發(fā)展電子產(chǎn)品、改善電子產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。最近，科研人員發(fā)現(xiàn)石墨烯材料可以成為解決電子產(chǎn)品散熱問(wèn)題的關(guān)鍵。石墨烯復(fù)合材料具備柔軟性、高導(dǎo)電率、熱導(dǎo)率可調(diào)等特性，這些特性剛好對(duì)應(yīng)電子產(chǎn)品的散熱問(wèn)題。但是，僅僅是石墨烯薄膜應(yīng)用是不行的，需要與其他材料復(fù)合一起，形成石墨烯復(fù)合材料，才能發(fā)揮出石墨烯的性能優(yōu)勢(shì)，這是一種方向；另一種方向是直接在需要填充熱界面材料的位置原位生長(zhǎng)石墨烯薄膜，利用石墨烯薄膜作為熱界面材料，但這種方法的應(yīng)用條件較為苛刻，限制因素較多。因此，將石墨烯應(yīng)用于目前的電子產(chǎn)品熱界面，雖然有很大的發(fā)展空間，但是還需要進(jìn)一步深入研究，再投入工業(yè)化使用。
