韩国基础科学研究所近日在权威学术期刊《自然·通讯》上发布重大研究成果,成功开发出一种创新制备技术,能够大规模生产出具有毫米级晶粒、表面如镜般光滑的高品质石墨薄膜。这一突破性材料在晶粒尺寸上达到了传统人造石墨的1万倍规模,其强度与导电性能已接近单晶石墨的理论极限值,为石墨材料的应用开辟了全新可能。
该石墨薄膜的制备工艺采用了独特的晶体生长控制技术,通过精确调控温度场与应力场分布,实现了石墨晶粒在毫米尺度上的均匀生长。研究人员表示,这种大尺寸晶粒结构不仅大幅提升了材料的机械强度,更显著改善了其电子传输性能,使得石墨薄膜在保持高导电性的同时,展现出优异的耐磨损特性。
这项技术突破将带来多个领域的革命性应用前景。在热管理领域,毫米级石墨薄膜的高导热性使其成为理想的散热材料,可应用于高性能芯片的散热系统;在电子器件制造中,其接近单晶的电子性能有望替代传统硅基材料,推动柔性电子器件的发展;而在先进电池技术方面,这种新型石墨薄膜可作为高能量密度电池的负极材料,显著提升电池循环寿命和充放电效率。
专家指出,该技术的商业化应用将有效推动相关产业的技术升级。随着石墨薄膜生产成本的降低和性能的持续优化,未来有望在新能源汽车、智能设备、航空航天等高端制造领域实现广泛应用,为全球材料科学领域带来重要突破。