為改變這種局面,近幾年,英國(guó)政府投入巨資加速石墨烯的研發(fā)。2011年,英國(guó)政府宣布投入5000萬(wàn)英鎊(1英鎊約合1.52美元)支持石墨烯研究,包括建立總投資達(dá)6100萬(wàn)英鎊的國(guó)家石墨烯研究院;2012年12月,英國(guó)政府增撥2150萬(wàn)英鎊用以資助石墨烯材料應(yīng)用領(lǐng)域的研究;2013年英國(guó)政府聯(lián)合歐洲研究與發(fā)展基金會(huì)共同出資6100萬(wàn)英鎊在曼徹斯特大學(xué)成立國(guó)家石墨烯研究院,由兩位諾貝爾獎(jiǎng)得主領(lǐng)銜,該研究院預(yù)計(jì)于2015年初建成。2014年,英國(guó)政府聯(lián)合馬斯達(dá)爾公司宣布繼續(xù)投資6000萬(wàn)英鎊在曼徹斯特大學(xué)成立石墨烯工程創(chuàng)新中心,作為國(guó)家石墨烯研究院的補(bǔ)充,加速石墨烯的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā),維持英國(guó)在石墨烯及其他二維材料方面的世界領(lǐng)先地位。英國(guó)財(cái)政大臣奧斯本稱(chēng),英國(guó)政府將“致力于確保讓英國(guó)的發(fā)現(xiàn)在英國(guó)做出名堂來(lái)”。
不僅如此,英國(guó)還涌現(xiàn)了眾多致力于石墨烯生產(chǎn)和應(yīng)用的公司,比如英國(guó)著名的體育用品海德公司已于2013年起推出了添加石墨烯的網(wǎng)球拍,諾瓦克·德約科維奇等眾多網(wǎng)球明星都在使用這款球拍。
美國(guó)
實(shí)力雄厚,科研與產(chǎn)業(yè)并駕齊驅(qū)
美國(guó)作為科技強(qiáng)國(guó),研發(fā)實(shí)力強(qiáng),對(duì)石墨烯的研究投入開(kāi)始較早,投入力度也相對(duì)較大。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署2008年7月就發(fā)布了總投資2200萬(wàn)美元的碳電子射頻應(yīng)用項(xiàng)目,旨在開(kāi)發(fā)超高速和超低能量應(yīng)用的石墨烯基射頻電路。2006年—2011年間,美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金關(guān)于石墨烯的資助項(xiàng)目有200項(xiàng)左右,涵蓋了石墨烯研究和應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。2014年,國(guó)家自然科學(xué)基金投入1800萬(wàn)美元、美國(guó)空軍科研辦公室投入1000萬(wàn)美元對(duì)石墨烯及相關(guān)的二維材料開(kāi)展基礎(chǔ)研究。
美國(guó)良好的創(chuàng)業(yè)環(huán)境也促使了眾多小型石墨烯企業(yè)的誕生,產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用進(jìn)程相對(duì)較快。美國(guó)具有眾多研發(fā)實(shí)力強(qiáng)勁的大型企業(yè),如國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(IBM)、英特爾、波音等投入大量的科研力量進(jìn)行石墨烯的研發(fā)。2012年,美國(guó)IBM公司成功研制出首款由石墨烯圓片制成的集成電路,使石墨烯特殊的電學(xué)性能彰顯出應(yīng)用前景,預(yù)示著未來(lái)可用石墨烯圓片來(lái)替代硅晶片。2014年10月,IBM研究人員發(fā)現(xiàn)石墨烯材料能大幅降低藍(lán)光LED成本,而這種技術(shù)有機(jī)會(huì)催生高頻晶體管、光探測(cè)器、生物傳感器以及其他“后硅時(shí)代”組件,為此,該公司計(jì)劃未來(lái)5年內(nèi)投入30億美元研究下一代芯片技術(shù)。
歐盟
聯(lián)合研發(fā),積極搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)
歐盟近年來(lái)對(duì)石墨烯的研發(fā)也投入較大。截至2011年,歐盟總共投入了約1.5億歐元推動(dòng)石墨烯的相關(guān)研發(fā)。歐盟現(xiàn)有50余家公司在開(kāi)展石墨烯的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化以及應(yīng)用的推進(jìn)。除了政府推動(dòng)的學(xué)術(shù)研究,許多工業(yè)巨頭,如巴斯夫及拜耳公司等,也投入了相當(dāng)?shù)娜肆拓?cái)力加強(qiáng)對(duì)石墨烯相關(guān)應(yīng)用的研發(fā)。
2013年1月,歐盟委員會(huì)更是將石墨烯列為“未來(lái)新興技術(shù)旗艦項(xiàng)目”之一,計(jì)劃10年內(nèi)提供10億歐元資助,將石墨烯研究提升至戰(zhàn)略高度,旨在把石墨烯和其他二維材料從實(shí)驗(yàn)室推向社會(huì),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。該項(xiàng)目由瑞典查爾姆斯理工大學(xué)牽頭、歐盟15個(gè)成員國(guó)的100多個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)組成,其中包括4名諾貝爾獎(jiǎng)得主。
作為歐盟的重要成員國(guó),德國(guó)于2010年啟動(dòng)了石墨烯優(yōu)先研究計(jì)劃,包括38個(gè)研究項(xiàng)目,前3年預(yù)算經(jīng)費(fèi)為1060萬(wàn)歐元;德國(guó)聯(lián)邦教研部也于當(dāng)年投入了700萬(wàn)歐元資助相關(guān)研究,旨在加深對(duì)石墨烯性能的理解和操控,為新型石墨烯基電子產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。2012年10月,德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家成功制成石墨烯光電探測(cè)器,石墨烯制成的光電探測(cè)器能非??焖俚靥幚砗鸵龑?dǎo)光電信號(hào)。
韓國(guó)
重視專(zhuān)利,政府與企業(yè)合力發(fā)展
韓國(guó)石墨烯相關(guān)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,這不但得益于韓國(guó)政府近年來(lái)不間斷的支持,也得益于本國(guó)大型公司的巨大投入。韓國(guó)原知識(shí)經(jīng)濟(jì)部預(yù)計(jì)2012至2018年間向石墨烯領(lǐng)域提供總額為2.5億美元的資助,其中1.24億美元用于石墨烯技術(shù)研發(fā),1.26億美元用于石墨烯商業(yè)化應(yīng)用研究。2013年,韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部宣布整合韓國(guó)國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)力量推進(jìn)石墨烯商業(yè)化發(fā)展,包括韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院在內(nèi)的41家研究機(jī)構(gòu)將與6家企業(yè)形成石墨烯聯(lián)盟,合作攻關(guān),政府將在未來(lái)6年投入4230萬(wàn)美元,希望打造每年153億美元的市場(chǎng),形成25家全球領(lǐng)先企業(yè)。韓國(guó)注重保護(hù)和申請(qǐng)石墨烯專(zhuān)利,專(zhuān)利量居全球第三,僅次于美國(guó)和中國(guó),遠(yuǎn)高于歐洲其他國(guó)家。
產(chǎn)業(yè)企業(yè)層面,韓國(guó)三星投入了巨大研發(fā)力量,保證了其在石墨烯應(yīng)用于柔性顯示、觸摸屏以及芯片等領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位,在2011年研發(fā)出40英寸的石墨烯觸摸屏面板。2014年,三星先進(jìn)技術(shù)研究院與韓國(guó)成均館大學(xué)聯(lián)合宣布合成了一種能在更大尺度內(nèi)保持導(dǎo)電性的石墨烯晶體,是一種可以用在柔性顯示屏和可穿戴設(shè)備上的屏幕顯示技術(shù)。韓國(guó)科學(xué)家也于去年11月宣布發(fā)明最新的石墨烯超級(jí)手機(jī)電池,可存儲(chǔ)與傳統(tǒng)電池等量的電量,但充電時(shí)間只需16秒。