石墨烯是一種能導電的透明材料,未來可作為手機或平板電腦的觸摸屏。
國外媒體日前發(fā)表分析文章稱,三星電子和蘋果在全球智能手機市場的競爭正在從法庭轉向實驗室,開始在石墨烯技術專利中展開角逐,以在下一代設備中使用這種技術。以下為文章內容摘要:
石墨烯就像是高科技版的保鮮膜。它一種能導電的透明材料,可以延展至手機或平板電腦的玻璃表面,將其變成觸摸屏。相對于當前的技術,石墨烯更薄、強度更大、彈性更好,對于柔性智能手表及可折疊成智能手機的平板電腦等未來的電子設備來說,石墨烯是極為理想的材料。
石墨烯的潛力讓三星電子、蘋果和谷歌(微博)正在積累與之相關的專利,這部分的源自于未來五年內所謂的可穿戴計算設備市場預計將增長14倍。本月在美國被判向蘋果支付1.2億美元賠償?shù)娜请娮?,目前在石墨烯專利技術上處于領先。
三星蘋果競爭轉向實驗室 積極儲備石墨烯專利
韓國大信證券駐首爾分析師克萊爾·金(Claire Kim)表示,“未來,我們將進入移動設備實現(xiàn)真正的彎曲、能夠方便地折疊和展開的時代。到那時,我們將需要到石墨烯。”該分析師認為,在移動設備領域首先讓石墨烯技術實現(xiàn)商用的公司,將在未來的競爭中占得先機。
專利技術
來自英國知識產(chǎn)權辦公室2013年的報告顯示,三星電子擁有405項已公布專利申請,領先于競爭對手。在美國市場,根據(jù)美國專利與商標局提供的信息,三星電子擁有38項專利申請,其中至少17項在發(fā)明概要中提到了“石墨烯”一詞。蘋果目前已擁有至少兩項與石墨烯相關的技術。包括IBM、富士康等公司均已注冊了石墨烯專利。
2010年度的諾貝爾物理獎是來自曼徹斯特大學的研究學者安德烈·海姆(Andre Geim)與康斯坦丁·諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov),他們以“關于二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”贏得桂冠。他們從2004年開始就用普通的膠帶從一片石墨中采取出石墨烯,并因此取得碳材料薄片。但在當時,這種材料型態(tài)被認為是不穩(wěn)定的,不如將碳片包裹成球狀的富勒烯碳60同素異形體。
如今,石墨烯已被證實是世界上最薄也最堅固的材料,既強韌又可撓,而且具備良好的導熱與導電性。電子在石墨烯中的遷移距離比在任何材料中都遠,也為該材料在電子領域開啟了廣泛的應用,
創(chuàng)新局限
對于消費電子設備制造商來說,市場的潛力是巨大的。市場調研公司Yankee Group的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,到2016年全球移動設備銷售總額將可能達到8470億美元。英國市場調研公司Juniper Research在去年10月預計,未來五年時間中,全球可穿戴設備市場規(guī)模將增長14倍左右,達到190億美元。
為釋放這一產(chǎn)能,全球大型電子設備制造商們都把目光投向了大學與科研機構,如已獲得一項與石墨烯顯示屏大規(guī)模量產(chǎn)相關專利的首爾國立大學教授洪秉熙。洪秉熙表示,“全球技術公司當前都面臨著硬件和設計領域的創(chuàng)新局限。為進入到下一層次,他們必須采用類似于石墨烯這樣的新技術。我們關鍵的石墨烯技術目前已吸引力蘋果、三星電子、甚至是谷歌等公司的注意力。”
關鍵專利
洪秉熙表示,他的石墨烯公司Graphene Square擁有一項專利,能夠讓石墨烯材料的對角面積達到50英寸,大約是蘋果iPad對角長度的五倍。這家導電薄膜公司的材料目前主要被用于移動設備的觸摸屏。
韓國成均館大學新材料科學與技術學院教授Whang Dong Mok認為,洪秉熙的專利是為量產(chǎn)觸摸屏面板提供廉價、大面積石墨烯材料的關鍵。該教授預計,未來五年內投向市場的可穿戴設備可能會采用石墨烯材料。
截至目前,三星電子、蘋果及谷歌發(fā)言人均對公司是否對洪秉熙的專利技術感興趣未予置評。蘋果發(fā)言人也未透露蘋果在石墨烯領域研究的具體細節(jié)。
智能硬件
石墨烯能夠被應用于三星電子當前的三大主業(yè)當中,即智能手機、存儲芯片和電視機。三星電子在電子郵件聲明中表示,“石墨烯比鋼鐵更耐用,有著更好的熱傳導性和彈性,因此是開發(fā)柔性顯示屏、可穿戴計算設備和其他下一代電子設備的完美材料。”
受Galaxy系列產(chǎn)品銷售旺盛的推動,三星電子第一季度的業(yè)績超出了市場預期。今年4月,三星電子開始在全球125個國家和地區(qū)發(fā)售Gear 2和Gear 2 Neo智能手表,以試圖在可穿戴設備市場保持領先。谷歌從2012年開始開發(fā)谷歌眼鏡,并在上月舉行了一天的不限售活動,準許消費者以1500美元的價格購買該設備。有消息稱,蘋果已準備好推出類似于手表的可穿戴設備。
石墨烯的導電性比硅材料強100倍,在其它方面也優(yōu)于硅材料。石墨烯可以加快半導體的速度,而研究人員還嘗試將這一材料應用于電池。這使得智能手機一次充電可使用一周時間,而每次充電只需15分鐘。
歐洲的研究
去年10月,歐盟委員會宣布將向石墨烯研究與開發(fā)在未來十年內資助10億美元。
三星電子下屬的三星綜合技術院(Samsung Advanced Institute of Technology)在4月4日曾表示,通過與成均館大學的合作,已開發(fā)出一種方式,使石墨烯技術能在芯片中實現(xiàn)商用。
洪秉熙當前擁有Graphene Square公司70%的股權。他表示,他目前無意把專利出售給谷歌或者蘋果,不過會向上述公司授權專利。目前,洪秉熙正尋求獲得其它公司的投資,以建設一座制造廠,并量產(chǎn)為觸摸屏設計的石墨烯薄膜。洪秉熙認為,石墨烯未來的應用包括太空服,以及集成傳感器、芯片和顯示屏的“智能”衣物。石墨烯的導熱性較好也意味著由石墨烯制成的服裝適合消防隊員穿著。