自2004年石墨烯被英國曼徹斯特大學(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，科學(xué)家對其研究愈演愈烈，也越來越深入。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)為是一種未來革命性的材料。時至今日，科學(xué)家對石墨烯的研究仍如日中天，讓我們一起來看看，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展？
污染防治是我國環(huán)境治理一大重點課題，也是難點和痛點。習(xí)近平總書記曾說：“綠水青山就是金山銀山?！睘榱诉_到這個目標(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現(xiàn)“綠化”，不得不感嘆中國勞動人民的手，是辛勤的手，也是創(chuàng)造幸福的手。近年來，國家也加大對工業(yè)廢水的處理力度，運用各種科學(xué)手段來嘗試解決。
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有機框架 (COF) 組成，可用于高效過濾水中的有機污染物。有機污染物里的有機染料，是一類重要的工業(yè)污染物，通常來說，高水溶性、不可降解性是它的特性，有些甚至有致癌性，對人體是有害的。因此，科研人員的這個發(fā)現(xiàn)有利于有機染料高效率地吸附，減少污水對環(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)合材料作為過濾器，因此開發(fā)的成本較低，也會帶來一定的經(jīng)濟效益。屆時研發(fā)成功并能投入大量生產(chǎn)使用，將會大大提高有機工業(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)用也取得了相對應(yīng)的進展?？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)可以在肩部受傷時通過手術(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題，使肩袖損傷不再復(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)的細胞內(nèi)鈣含量（在促進肌肉細胞生長方面起著關(guān)鍵作用），此外，它們減少了用于生長肌管的干細胞的脂肪生成（即脂肪的生成）。因為人的肩袖撕裂后，就有可能會再次發(fā)生，這個問題已經(jīng)困擾醫(yī)學(xué)人員良久，以前的解決方案都是通過手術(shù)，但都治標(biāo)不治本。現(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展。眾所周知，散熱問題是制約電子產(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，這些特性剛好對應(yīng)電子產(chǎn)品的散熱問題。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，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，但是還需要進一步深入研究，再投入工業(yè)化使用。
