DNA測(cè)序+閃充 石墨烯開啟新用途

　　有消息稱，工信部正在制定的《促進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展指導(dǎo)意見》中，石墨烯等將被明確為重點(diǎn)新材料領(lǐng)域之一，政策面暖風(fēng)頻頻吹向該產(chǎn)業(yè)。從目前來看，石墨烯可快速產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用包括鋰離子電池導(dǎo)電添加劑、功能涂層、觸摸屏等，不過伴隨著產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，石墨烯正在開啟材料新用途，高效DNA測(cè)序和閃充電容器成為新的應(yīng)用方向。

　　政策暖風(fēng)頻吹

　　石墨烯是目前最薄也是最堅(jiān)硬的納米材料，同時(shí)具備透光性好，具備導(dǎo)熱系數(shù)高、電子遷移率高、電阻率低、機(jī)械強(qiáng)度高等眾多普通材料不具備的性能。目前已知的運(yùn)用價(jià)值主要體現(xiàn)在五個(gè)領(lǐng)域：儲(chǔ)能技術(shù)、柔性顯示器、高精度傳感器、快速導(dǎo)熱導(dǎo)電技術(shù)以及阻隔滲透技術(shù)。隨著技術(shù)的推進(jìn)，石墨烯材料與產(chǎn)業(yè)化革命已經(jīng)處于突破的前夜。

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)從2007年開始，支持的石墨烯項(xiàng)目從1個(gè)增加到2012年的334個(gè)，2007-2012年間累計(jì)資助經(jīng)費(fèi)達(dá)到了33095萬元;科技部和中國(guó)科學(xué)院對(duì)石墨烯的累計(jì)資助經(jīng)費(fèi)也分別達(dá)到了5915萬元和4605萬元。

　　2009-2012年，全球石墨烯的論文和專利申請(qǐng)數(shù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)，其中2009年的論文數(shù)和專利數(shù)分別增長(zhǎng)1031%和173%。2009-2012年，論文數(shù)一直保持45%以上的年增長(zhǎng)率，專利數(shù)則保持70%以上增長(zhǎng)率。其中我國(guó)的石墨烯研發(fā)水平以發(fā)表論文和申請(qǐng)專利數(shù)在2012年分別達(dá)到6308篇和1471件，均都居世界第一。截至2012年底全球石墨烯領(lǐng)域前10大的專利申請(qǐng)人以亞洲的科研院所和公司居多。三星以180件高舉榜首。中科院和韓國(guó)成均館分別以144和80件位居第二、第三位。

　　有消息稱，工信部正在制定的《促進(jìn)新材料產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展指導(dǎo)意見》中，石墨烯等將被明確為重點(diǎn)新材料領(lǐng)域之一。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，石墨烯產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)難，既有技術(shù)方面的原因，也有商業(yè)模式?jīng)]有創(chuàng)新性適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因，亟需主管部門在政策上給予支持。工信部指導(dǎo)意見的制定和出臺(tái)將為石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展掃清障礙。 石墨烯開啟材料新用途

　　從目前來看，石墨烯可快速產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用包括鋰離子電池導(dǎo)電添加劑、功能涂層、觸摸屏等，不過伴隨著產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，石墨烯正在開啟材料新用途。 近日，依托中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所建設(shè)的青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院采用石墨烯基復(fù)合電極材料路線，開發(fā)出容量可控的鋰離子電容器器件。以石墨烯基復(fù)合材料制備而成的鋰離子電容器首次在電動(dòng)自行車示范應(yīng)用。據(jù)介紹，城際軌道1—2千米內(nèi)，新型電容器可滿足近距離運(yùn)行，在乘客上下車的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)快速充電。在啟動(dòng)時(shí)，可以瞬間加速，在制動(dòng)時(shí)，可以將能量加以回收儲(chǔ)存。大功率快速充放電是新型電容器的優(yōu)勢(shì)之一。

　　此外，日前刊登在國(guó)際雜志Nature Communications上的一篇研究論文中，來自墨爾本大學(xué)的研究人員通過研究開發(fā)了一種新技術(shù)，其可以利用特殊形式的碳來進(jìn)行實(shí)時(shí)高通量的DNA測(cè)序，該技術(shù)或?yàn)獒t(yī)學(xué)研究和檢測(cè)帶來革命性的進(jìn)步。

　　研究者Jiri Cervenka博士表示，石墨烯是一種單原子層的六角形排列碳，其形狀類似于雞爪樣，其可以幫助檢測(cè)組成DNA的四種核酸堿基(A，T，C，G)，四種堿基的特殊組合就組成了DNA序列，當(dāng)前DNA測(cè)序是一種最基本的工具，可以幫助科學(xué)家們進(jìn)行醫(yī)學(xué)診斷、法醫(yī)檢測(cè)以及醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究等。

　　相比傳統(tǒng)技術(shù)而言，利用石墨烯來進(jìn)行DNA的測(cè)序，可以有效改善測(cè)序的速度、通量、可靠性以及準(zhǔn)確率;研究者Dontschuk指出，每一個(gè)核酸堿基都會(huì)以一種明顯不同的方式影響石墨烯的電子結(jié)構(gòu)。當(dāng)將石墨烯同納米孔進(jìn)行結(jié)合后，單一的DNA分子就可以穿過基于石墨烯的電子傳感器，從而就會(huì)開啟實(shí)時(shí)、高效及高通量的單一DNA分子的測(cè)序。