平板顯示開啟碳時代：碳納米管與石墨烯

　　“我的夢想是用碳（C）取代硅（Si），實現(xiàn)全部用碳制造電子電路的全碳化”、“3000年前是青銅器（Cu）時代，20世紀(jì)前半期是鐵（Fe）時代，之后是硅時代，而今后將是碳時代”。

　　一位碳材料研究人員就研究的意義和目標(biāo)如此說道。尤其是電子電路的全碳化，可以說是碳材料研究人員的共識。如今，這個夢想正朝著實現(xiàn)奮進。如果全碳化成為現(xiàn)實，電子產(chǎn)品將比現(xiàn)在更輕量、更結(jié)實，柔性產(chǎn)品也能實現(xiàn)超高性能，而且價格會大幅降低。

　　鴻海開發(fā)，華為采用

　　碳化的動向似將從電子產(chǎn)品的外圍向中心進發(fā)。個人電腦等的機殼材料就常使用碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料（CFRP）。其最大優(yōu)點是，既輕又結(jié)實。

　　在電子產(chǎn)品的內(nèi)部，碳作為導(dǎo)電材料的使用雖未能取得進展，但2013年中期終于在觸摸面板和太陽能電池等上開始了實用化。觸摸面板配備在了中國華為技術(shù)有限公司于2013年5月上市的智能手機上。

　　觸摸面板的開發(fā)商是臺灣鴻海精密工業(yè)在中國大陸的集團公司——中國富納源創(chuàng)（CNTouch）。為高度兼顧透明性和導(dǎo)電性而采用了管狀碳材料——碳納米管（CNT）。

　　備注：

        碳納米管（Carbon Nanotube）即管狀碳材料。把碳原子以蜂窩狀相連的薄膜（石墨烯）再制成管狀。管的直徑細至0.4nm～50nm。根據(jù)把薄膜卷成管狀的方法的不同（手性），分為金屬型和半導(dǎo)體型。半導(dǎo)體型的帶隙因直徑而異。碳納米管是名城大學(xué)研究生院理工學(xué)研究科教授、NEC特別研究員飯島澄男1991年發(fā)現(xiàn)的。

　　太陽能電池方面，從前有機薄膜太陽能電池就一直將稱為富勒烯*的足球狀碳材料作為n型半導(dǎo)體使用。經(jīng)過長期的研究開發(fā)，2013年三菱化學(xué)開始量產(chǎn)并開始了樣品供貨。

　　富勒烯（Fullerene）即組成五元環(huán)或六元環(huán)的碳原子相互連接形成的球狀或橢球狀材料的總稱。共計由60個碳原子組成球狀的材料稱為C60。C60的五元環(huán)和六連環(huán)的連接形態(tài)與足球相同。該材料發(fā)現(xiàn)于1985年，三位發(fā)現(xiàn)者獲得了1996年的諾貝爾化學(xué)獎。

　　后硅時代的有力候補

　　不僅如此，已完成開發(fā)、只等著上市的材料和部件接連不斷地涌現(xiàn)。電容器、存儲器、各種高性能傳感器等部件也開發(fā)出了采用薄膜狀碳材料CNT和石墨烯*的產(chǎn)品。性能十分高，如果材料量產(chǎn)成本降低，便能立即實用化的開發(fā)案例非常多。