【一次看懂石墨烯】張忠謀看好石墨烯 它的妙用恐掀科技、生活革命

文|陳書璿    攝影|劉鴻昌 王均峰
半導體教父、台積電創辦人張忠謀曾表示:「看好碳導管、石墨烯等新材料可能會成為下一波半導體新技術!」

石墨烯具有遠紅外線光波,所以能快速導熱,導電性也頗佳,故被科技界寄予厚望,就連半導體教父台積電創辦人張忠謀都看好石墨烯的前景,認為其有機會成為下一波半導體新技術。值得注意的是,石墨烯在電池、第三代半導體、國防工業等等先進科技應用才剛剛在試水溫,但紡織化妝品業已經廣泛使用石墨烯,應用面似乎有遍地開花之勢。

最近打開電視,常看到藝人林美秀和作家吳淡如代言的PP石墨烯懶人塑崩褲廣告,令人意外原來石墨稀也可用在紡織上。

最近打開電視,最常看到作家吳淡如和藝人林美秀代言的PP石墨烯懶人塑崩褲廣告,號稱「不管妳身高是175公分還是155公分,22腰或是46腰,從S到2XL的身材通通穿得下。」驚艷之餘,也讓人對被喻為神奇奈米材料的石墨烯,充滿想像空間。

而打開momo購物網,一件添加石墨烯能量智慧機能內衣就要價上千元,也讓消費者好奇,究竟是不是噱頭?到底添加了石墨烯材料的塑身褲有何神奇之處?

原來,石墨烯具有遠紅外線光波,所以能快速導熱,還可蓄熱保溫;加上導電性佳,可促進血液循環。「加入石墨烯後,這條塑崩褲散熱效能好、透氣排汗效果,頗適合在運動的時候穿。不到2個月就賣了5萬條,寫下1億5千萬元的銷售紀錄。」販賣石墨烯塑身褲的業者笑著說。「不只用在塑身褲,石墨烯也可製成保暖棉被和塑身腰帶,現在用紡織品上的應用非常多。」實際上,石墨烯廣泛運用在紡織業,已是不爭的事實。

不只紡織業者,就連化妝品業者現在也把腦筋動到石墨烯上。像是Dr.CARE凱兒生技研發的面膜布料,就採用傳導性佳的石墨烯製成。「石墨烯能釋放遠紅外線能量加速精華液導入,縮短面膜使用時間;有些使用過的消費者說,使用石墨烯面膜好像做臉一樣,能夠將精華液完全導入皮膚吸收,用完皮膚都會發亮。」凱兒生技總經理杜旻倫笑著說。

Dr.CARE凱兒生技靠黑科技傳導介質之王-石墨稀殺出面膜市場紅海,一炮而紅。(翻攝Dr.CARE凱兒生技臉書)

面對殺成一片紅海的面膜市場,為了找出差異性,凱兒生技找上了開發尖端材料的業者合作,最後選定添加黑科技傳導介質之王-石墨烯,沒想到竟然一砲而紅。

「持平而論,目前石墨烯用在服飾、面膜與運動用品上,只能算是小菜一碟。接下來,包括電池、第三代半導體、國防工業等等先進科技應用,若能突破生產良率與高成本的瓶頸,就會有更大的商機正在等待著石墨烯。」研究石墨烯複合材料多年的學者、中央大學機械與光電中心教授蘇清源直言。

正因如此,包括美國IBM、韓國三星、中國華為、德國賓士、拜耳等國際大廠,早就投入相關產品和先進石墨烯電子元件的研發,而在台廠也不落人後,像是三晃和久宏鑫等業者,也積極投入石墨烯薄膜和石墨烯基化合物的研發與量產製造,就連科技部也正與學研機構合作開發石墨烯製程技術。

不只科技大咖想用在電池儲能應用上,就連半導體教父台積電創辦人張忠謀都看好石墨烯的前景。「雖然自台積電後,半導體業還未出現重大創新,但我看好碳導管、石墨烯等新材料可能會成為下一波半導體新技術!」張忠謀曾公開說。

石墨烯被喻為神奇的奈米材料,硬度是鋼的100倍,厚度僅有1個碳原子,傳導速度比矽更快,有機會成為取代矽材料的替代品之一。(東方IC)

為了擺脫美國政府對於曝光機(中國稱為光刻機)的控制,中國產官學界似乎把張忠謀的話給聽進去了。因為中國不僅擁有全球80%的石墨礦儲量,也占全球每年過半的產量,具有發展石墨烯產業的先天優勢。

而台灣在切入石墨烯複合材料應用的腳步,雖然相較於美、中、韓、日來得慢,台廠仍積極搶進,三晃與美商安固強合作;久元電子子公司久宏鑫則引進國外的石墨烯CVD成長技術,在台灣建立第一座8吋石墨烯CVD爐。

但石墨烯並非僅追求量產即可,還要短時間將殺手級產品整合進來,「拚應用的出海口才是關鍵。」蘇清源強調。

從紡織、化妝品到半導體、國防工業,全球石墨烯的研究正遍地開花,台廠能否搶得先機卡位成功,將考驗業者們的智慧與經營功力。

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