石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。 [1] 英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。 [2]
2018年3月31日，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动。
实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹就可能是一层甚至几层石墨烯。
2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆（Andre Geim）和康斯坦丁·诺沃消洛夫（Konstantin Novoselov）发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断地这样 *** 作，于是薄片越来越薄，最后，他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯。
这以后，制备石墨烯的新方法层出不穷。2009年，安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫在单层和双层石墨烯体系中分别发现了整数量子霍尔效应及常温条件下的量子霍尔效应，他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖。在发现石墨烯以前，大多数物理学家认为，热力学涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。所以，它的发现立即震撼了凝聚体物理学学术界。虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在，但是单层石墨烯能够在实验中被制备出来。 [4]
2018年3月31日，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动，该项目主要生产可在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池（下称石墨烯OPV），破解了应用局限、对角度敏感、不易造型这三大太阳能发电难题。 [3]
2018年6月27日，中国石墨烯产业技术创新战略联盟发布新制订的团体标准《含有石墨烯材料的产品命名指南》。这项标准规定了石墨烯材料相关新产品的命名方法。 [5]
随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
基础研究
石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动，从而必须用相对论量子力学来描述，这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向：一些原来需要在巨型粒子加速中进行的试验，可以在小型实验室内用石墨烯进行。 [39]
零能隙的半导体主要是单层石墨烯，这种电子结构会严重影响到气体分子在其表面上的作用。单层石墨烯较体相石墨表面反应活性增强的功能是由石墨烯的氢化反应和氧化反应结果显示出来的，说明石墨烯的电子结构可以调变其表面的活性。另外，石墨烯的电子结构可以通过气体分子吸附的诱导而发生相应的变化，其不但对载流子的浓度进行改变，同时可以掺杂不同的石墨烯。 [40]
传感器
石墨烯可以做成化学传感器，这个过程主要是通过石墨烯的表
红外光束激发等离子体石墨烯传感器示意图
面吸附性能来完成的，根据部分学者的研究可知，石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。 [41] 石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。 [42] 石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。 [6]
晶体管
石墨烯可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。相比之下，目前以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性；石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点，又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。例如IBM公司在2010年2月就已宣布将石墨烯晶体管的工作频率提高到了100GHz，超过同等尺度的硅晶体管。 [7]
柔性显示屏
消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目，成为未来移动设备显示屏的发
柔性显示屏
展趋势。柔性显示未来市场广阔，作为基础材料的石墨烯前景也被看好。韩国研究人员首次制造出了由多层石墨烯和玻璃纤维聚酯片基底组成的柔性透明显示屏。韩国三星公司和成均馆大学的研究人员在一个63厘米宽的柔性透明玻璃纤维聚酯板上，制造出了一块电视机大小的纯石墨烯。他们表示，这是迄今为止“块头”最大的石墨烯块。随后，他们用该石墨烯块制造出了一块柔性触摸屏。研究人员表示，从理论上来讲，人们可以卷起智能手机，然后像铅笔一样将其别在耳后。 [7]
新能源电池
新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已
石墨烯基超级电容器结构与不同电压下的石墨烯理论能量密度
成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。 [7]
海水淡化
石墨烯过滤器比其他海水淡化技术要使用的多。水环境中的氧化石墨烯薄膜与水亲密接触后，可形成约0.9纳米宽的通道，小于这一尺寸的离子或分子可以快速通过。通过机械手段进一步压缩石墨烯薄膜中的毛细通道尺寸，控制孔径大小，能高效过滤海水中的盐份。
储氢材料
储氢材料
石墨烯具有质量轻、高化学稳定性和高比表面积等优点，使之成为储氢材料的最佳候选者。 [6]
航空航天
由于高导电性、高强度、超轻薄等特性，石墨烯在航天军工领域的应用优势也是极为突出的。2014年，美国NASA开发出应用于航天领域的石墨烯传感器，就能很好的对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用。 [43]
感光元件
以石墨烯作为感光元件材质的新型感光元件，可望透过特殊结构，让感光能力比现有CMOS或CCD提高上千倍，而且损耗的能源也仅需原本10%。可应用在监视器与卫星成像领域中，可以应用于照相机、智能手机等。 [44]
复合材料
基于石墨烯的复合材料是石墨烯应用领域中的重要研究方向
复合材料
， 其在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出了优良性能， 具有广阔的应用前景。目前石墨烯复合材料的研究主要集中在石墨烯聚合物复合材料和石墨烯基无机纳米复合材料上，而随着对石墨烯研究的深入， 石墨烯增强体在块体金属基复合材料中的应用也越来越受到人们的重视。 [7] 石墨烯制成的多功能聚合物复合材料、高强度多孔陶瓷材料，增强了复合材料的许多特殊性能。 [6]
生物
石墨烯被用来加速人类骨髓间充质干细胞的成骨分化 [45] ，同时也被用来制造碳化硅上外延石墨烯的生物传感器。同时石墨烯可以作为一个神经接口电极，而不会改变或破坏性能，如信号强度或疤痕组织的形成。由于具有柔韧性、生物相容性和导电性等特性，石墨烯电极在体内比钨或硅电极稳定得多。 [46] 石墨烯氧化物对于抑制大肠杆菌的生长十分有效，而且不会伤害到人体细胞。 [6]
发展前景
编辑
石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。 [47] 研究者们致力于在不同领域尝试不同方法以求制备高质量、大面积石墨烯材料。并通过对石墨烯制备工艺的不断优化和改进，降低石墨烯制备成本使其优异的材料性能得到更广泛的应用，并逐步走向产业化。 [48]
中国在石墨烯研究上也具有独特的优势，从生产角度看，作为石墨烯生产原料的石墨，在我国储能丰富，价格低廉。正是看到了石墨烯的应用前景，许多国家纷纷建立石墨烯相关技术研发中心，尝试使用石墨烯商业化，进而在工业、技术和电子相关领域获得潜在的应用专利。如欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所（NGI），力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。
石墨烯有望在诸多应用领域中成为新一代器件，为了探寻石墨烯更广阔的应用领域，还需继续寻求更为优异的石墨烯制备工艺，使其得到更好的应用。 [49] 石墨烯虽然从合成和证实存在到今天只有短短十几年的时间，但是已成为今年学者研究的热点。其优异的光学、电学、力学、热学性质促使研究人员不断对其深入研究，随着石墨烯的制备方法不断被开发，石墨烯必将在不久的将来被更广泛的应用到各领域中。 [50]
石墨烯产业化还处于初期阶段，一些应用还不足以体现出石墨烯的多种“理想”性能，而世界上很多科研人员正在探索“杀手锏级”的应用，未来在检测及认证方面需要面对太多挑战，有待在手段及方法上不断创新。
最近，冬奥圣火被点燃，全球的目光再次投向北京，24节气的倒计时设计、晶莹剔透的“冰雪五环”…….#张艺谋太懂中国人的浪漫了#冲上微博热搜，这届冬奥会惊艳开场，成了人们关注的焦点。
开幕式当晚，国家代表队的羽绒服就吸引了观众，不少人在朋友圈纷纷求同款，足以证明冬奥会的种草能力。 那么，作为全世界关注的赛事，冬奥会背后的赞助商都有谁？
其实，奥运会的赞助商也 分三六九等 ，其中 最高级别的叫做奥林匹克全球合作伙伴，也被称为“TOP计划” 。在赞助周期内，TOP计划企业可以 在全球范围内使用奥林匹克知识产权 ，开展市场营销活动。而且 每个行业只有一家，具有排他性 。
当然，这个级别的赞助商级别也很高，每个企业不同时期不全都一样，但目前基本上 每个周期的赞助费都在2亿美元以上 。
那么，这个TOP计划里的顶级赞助商有几家呢？目前有 13家 ，看看这个名单里有你熟悉的品牌吗？
NO.1 可口可乐
所属国家：美国
从亚特兰大一家名不见经传的小作坊，到全球第一大饮料巨头，品牌价值近700亿美元，可口可乐的实力大家都有目共睹。
可口可乐 自1928年起就与奥运圣火结缘 ，助力每一届奥运会的举办， 至今已逾百年 。
1928年阿姆斯特丹奥运会是第九届奥林匹克运动会，也是 可口可乐第一次赞助这项全球性的运动盛会 。超半个世纪后，该品牌于 1986年进阶为奥运会顶级赞助商特许成员 ，所属品类为独家为非酒精饮料， 双方又在2019年续约至2032年 。
可口可乐除了赞助奥运会之外，还会对 世界杯、欧洲杯、美国职业棒球大联盟 等赛事的赞助，可口可乐与运动文化的关系可谓颇深。 只要有运动赛事即将举办，人们便开始期待可口可乐的新动作，有时候是 全新包装、创新广告，也可能是定期分地区更新的麦当劳&可口可乐定制玻璃杯，甚至是其他的联名限定 。
NO.2 阿里巴巴
所属国家：中国
作为“奥运顶级赞助商”的唯一中国企业 ，阿里在去年东京奥运会上可算是出尽了风头。
此前东京奥运发布会上，国际奥委会主席巴赫就曾特别提到： 东京奥运会被 科技 “施下了魔法” ，事实证明： 无论是赛事的云技术转播，实现“云观众”“云鼓掌”，还是让外国记者大排长队的“奥运云徽章”，碰一碰就能换名片、加好友 。阿里 科技 的魅力 ，让外国人也欲罢不能~
阿里巴巴与国际奥委会的合作 始于2017年初 ，双方签署长期战略合作协议， 合同一直签到了2028年，据说赞助费超过8亿美元 ，主要为奥运会提供官方云计算、电子商务平台等服务。
助力奥运会，阿里巴巴不仅 可以借助奥运会品牌而对旗下天猫和淘宝有关奥运的商品形成天然的促销之势 ，同时对新兴的淘宝直播打下坚实基础。并且奥运会上阿里云等技术的应用，对阿里在全球技术形象的宣传大有裨益。
NO.3 ATOS
所属国家：法国
ATOS，中文名叫源讯，这是一家信息技术服务公司，总部在法国巴黎， 当初08年北京奥运会的时候，IT项目的总承包商就是他 。
源讯 自1989年开始就长期与国际奥委会合作 ，并于2001年正式成为国际奥委会TOP合作伙伴，为奥运会提供以IT技术为核心的相关基础设施服务。
据说从2014年8月到2016年5月期间， 源讯的系统经过了20万个小时的测试 ，包括在所有22个奥运场馆做实地运行。源讯的员工也经过了1000种不同的 *** 作困难模拟情境，来确保他们能在洪水、断电、安全袭击和其他情况中持续提供服务。
NO.4 普利司通
所属国家：日本
普利司通公司成立于1931年，是 全球最著名的轮胎生产商之 一，他的销售区域遍布 全球150多个国家 ，设有 51家轮胎工厂 ，112家轮胎关联及其他工厂，而且拥有东京（日）、阿克伦（美）、罗马（意）、无锡（中）、横滨（日）、曼谷（泰）六家技术开发中心。
2014年6月，普利司通宣布以3.44亿美元的价格，与国际奥委会签订为期十年的赞助协议，成为国际奥委会TOP合作伙伴，合同期至2024年，期内涵盖2018平昌冬奥会、2020东京奥运会、2022北京冬奥会、2024巴黎奥运会共四届奥运赛事。
作为奥运会和残奥会全球合作伙伴 ，普利司通组建了公司迄今为止规模最大的 “普利司通之队” 。在这份全球运动员大使名单中，目前已包含来自20多个主要国家/地区的超过75名运动员，涵盖了34个运动项目。其中包括 中国羽毛球运动员谌龙、游泳运动员叶诗文和乒乓球运动员樊振东 。
NO.5 陶氏化学
所属国家：美国
陶氏化学，1897年就成立了的美国公司， 产品在民国时期就已经进入了中国 ，学化学化工专业的估计没人不知道。
作为国际奥委会官方 低碳合作伙伴 ，陶氏在过去很长时间与前者都保持着密切的合作关系，在为奥林匹克运动带来先进、可持续的产品组合的同时，也持续推进着一项创新的全球碳减排计划，以帮助实现国际奥委会可持续发展战略中的碳中和目标。
NO.6 通用电气
所属国家：美国
通用电气，简称GE，这个名字你肯定熟悉，但是产品是什么你不一定说得清，因为GE干的事实在是太多了， 医疗、IT、石油天然气、可再生能源、运输、金融、航空和发电 ，总之就是非常厉害。
相对于产品，GE 历史 上的两个名字对于中国人来说可能更为熟悉一些，一个是 曾经在通用电气担任20年CEO的杰克韦尔奇 ，这是CEO 里的YYDS,所有做过经理人或者在大学里学过管理学科的，应该都知道这个名字。还有一个更有名，就是 GE的创始人——爱迪生 ，没错，就是发明电灯的那位。
2011年6月，国际奥委会与通用电气公司共同 宣布续签10年TOP赞助协议 ，原合同本应在2020年奥运周期后结束，随着奥运会延期，双方的这一合作关系也顺延到本届赛事结束。期间，通用电气会与主办国、城市和组委会合作，为奥运场馆提供基础设施解决方案，同时还将 为当地医院提供诊断成像设备和医疗保健技术解决方案，如超声波、核磁共振 等。
NO.7 英特尔
所属国家：美国
英特尔创始于1968年，是 半导体行业和计算创新领域的全球领先厂商 ，如今正转型为一家以数据为中心的公司，推动人工智能、5G等技术的创新和应用突破。
说起来英特尔成为奥运会TOP赞助商，还要感谢麦当劳。
2017年，此前赞助41年的麦当劳突然提前终止了到2020年才结束的赞助合同。于是英特尔趁机而入，签订了TOP赞助合同直至2024年。
英特尔进入奥运会赞助商，所能提供的服务也是显而易见。目前为止，英特尔将发挥自身优势，推动5G、VR等技术在奥运赛事中的应用，以提升比赛的观赛体验。
如今英特尔的战略布局已经将重心放在了企业级市场，如何扩大自己的“肌肉展示”影响力，才是英特尔最为关心的重点。而 目前英特尔希望借助奥运会的技术展示，能够得到更多的企业级大宗订单 。
NO.8 欧米茄
所属国家：瑞士
欧米茄创始于1848年，是 瑞士乃至全球著名的钟表制造商 ，也是斯沃琪集团旗下的一份子。
欧米茄 自 1932 年洛杉矶奥运会起就担任奥运的官方时计 ，品牌与国际奥林匹克委员会并已确认双方全球合作伙伴关系将延续至 2032 年，缔造奥运计时百年 历史 记录，至今，欧米茄 已经28次担任奥运赛事的官方计时品牌 。2032年第 35 届奥运会将成为 OMEGA 欧米茄与奥林匹克结缘百年的传奇见证。
NO.9 松下
所属国家：日本
松下公司于1984年洛杉矶奥运会前开始参与奥运赛事赞助，成为主 体育 场的专业音响系统和大型视频显示器供应商。1987年在国际奥委会首期TOP计划内，松下便成为TOP合作伙伴矩阵中的一员，2014年2月，其与国际奥委会续签2017-2024年的TOP赞助协议，也将这一 历史 继续延续了下去。
松下作为赞助商“常青树”就已经成了所有奥运会观众的习惯，如果在会场没有看到“Panasonic”的标志，总会觉得怪怪的。
作为老牌奥运会TOP赞助商，松下对于奥运会带来的品牌形象提升早已不放在心上。最为重要的是， 松下看中了东京奥运会对于日本本土的消费刺激以及全球内松下产品的销量 。
NO.10 宝洁
所属国家：美国
宝洁创始于1837年，是全球的日用消费品公司巨头之一，产品涵盖洗发、护发、护肤用品、化妆品、医药等多个领域。
宝洁，作为奥运会长期合作的顶级赞助商 已逾十年 。2020年7月，宝洁与国际奥委会续签TOP赞助协议， 新协议期至2028年 ， 涵盖接下来的2024巴黎奥运会、2026米兰-科蒂纳冬奥会、2028洛杉矶奥运会共五届奥运赛事 。
除了赞助奥运之外， 宝洁绝对是名副其实的“营销天花板” 。
在过去十年里，宝洁曾推出《奥运选手都是孩子》《把孩子扶起来》《最幸福的工作》等TVC，凭借「感谢母亲」的营销主线出圈。
NO.11 三星
所属国家：韩国
对于奥运会来说，三星已经是“老朋友”了。
三星集团成立于1938年，是韩国最大的跨国企业集团，业务涉及电子、金融、机械、化学等众多领域。
1988年汉城奥运会，此时的三星只是家本土赞助商，在无线通讯设备方面的TOP正宫一直是由摩托罗拉牢牢把持。1997年，因为费用存在分歧，摩托罗拉与国际奥委会不欢而散。三星抓住良机迅速上位，入主正宫。
此后，三星进入全球最有价值品牌榜排名前20位，摩托罗拉则被买来卖去，然后没有了。2018年12月，三星宣布与国际奥委会续签8年TOP赞助协议， 合约期至2028年 ，继续作为无线通信设备和计算设备领域的官方赞助商出现在奥运赛场。
NO.12 丰田
所属国家：日本
2015年3月，丰田 以超过8亿美元的价格拿下2016-2024年国际奥委会TOP合作伙伴席位 ，旨在借用奥运平台展示品牌领先的技术和工艺。合约期内，丰田将与组委会合作，为奥运会提供可持续交通解决方案，以实现更安全、更高效的交通方式。
1964年、1972年、1998年的三次奥运会的圣火传递中均使用了当时最先进的丰田 汽车 。1998年长野冬奥会丰田还曾作为合作伙伴参与了相关工作。
NO.13 VISA
所属国家：美国
2018年8月，VISA与国际奥委会共同宣布将双方的全球合作伙伴关系 延续到2032年 。VISA的首场奥运战役非常“粗野”，在取代美国运通成为奥运会官方xyk之后，他们在广告语中宣称： “在1988冬奥会上，他们将以速度、持久力和技巧为荣，而不是美国运通。”
VISA除了为奥运会观众和组委会提供常规支付服务外，Visa还会在奥运会和残奥会上，推行品牌最先进的支付系统，包括支持非接触式的设备和新的可穿戴支付创新等。
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