三星在石墨烯专利申请中领先 - 彭博社
Jungah Lee
三星电子,这家韩国公司是智能手机、电视和内存芯片的全球领导者,正在储备关于石墨烯的专利,这是一种超薄的触摸屏材料,透明、柔韧且能导电。石墨烯如果铺在手机或平板电脑的表面上,可以将任何设备变成触摸屏——可以把它想象成一种高科技版本的保鲜膜。“它所做的一切,做得都非常非常好,”康奈尔大学的副教授朴志雄说,他领导着一个由10名研究人员组成的团队,专注于石墨烯技术。
石墨烯比市场上现有材料更薄、更强、更灵活,非常适合可穿戴设备,如智能手表,以及可以折叠成智能手机大小的平板电脑。“我们总有一天会看到一个移动设备真正变得灵活的时代——可以轻松折叠和展开——那时我们就需要石墨烯,”总部位于首尔的大信证券分析师金慧兰说。她表示,首批在移动设备中商业化石墨烯技术的公司将比行业其他公司更具优势。

三星看起来是这场竞争的早期领先者。根据2013年英国知识产权局的报告,该公司在全球范围内拥有数百项关于该材料的已发布专利申请。在美国,三星拥有38项专利,并在其向美国专利商标局提交的申请中至少提到17项使用“石墨烯”一词。虽然并非所有这些请求都可能获得批准,但其数量证明了该公司寻找该材料商业用途的决心。苹果在美国提交了至少两项提到石墨烯的专利申请。英国报告列出了 IBM、 施乐、富士康工业以及 富士通等其他提交申请的公司。
石墨烯是如此之薄,以至于当来自曼彻斯特大学的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃塞洛夫在2010年因其研究而获得诺贝尔物理学奖时,这种材料——由紧密结合成六角晶格的单层石墨原子组成——被归类为二维材料。石墨烯的商业潜力可能巨大。根据研究机构Yankee Group的预测,全球移动设备的销售预计到2016年将达到8470亿美元。然后是可穿戴技术的新兴市场,Jupiter Research预测在五年内将增长约14倍,达到190亿美元。
首尔国立大学的教授洪炳熙拥有允许大规模生产基于石墨烯的显示器的专利技术,他表示他收到了来自苹果、三星和谷歌的询问。(这三家公司均拒绝对他们对洪的研究的兴趣发表评论。)洪说:“全球科技公司在硬件和设计方面面临创新限制,为了迈向下一个层次,他们需要采用像石墨烯这样的新材料。”
目前用于移动设备触摸屏的导电膜,氧化铟锡(ITO),对于可弯曲的显示器来说太脆弱,并且对于屏幕大于约10英寸的设备来说不够耐用或有效。洪表示,他已经获得了一种可以制造对角线长达50英寸的石墨烯薄片的专利,约为苹果iPad的五倍大小。来自韩国水原的成均馆大学先进材料科学与工程学院的教授黄东木表示,洪的专利在大规模生产成本效益高的石墨烯触摸屏面板方面“至关重要”。黄预测,使用这种材料的可穿戴设备将在五年内上市。
石墨烯的其他属性,包括导电能力比硅快约100倍,这意味着它很可能也会出现在内存芯片和电视中——三星在这些产品中已经占据主导地位。三星先进技术研究院,这家公司的研究中心,在四月初表示,它已经开发出一种将该材料纳入芯片的方法,并与成均馆大学合作。韩国研究人员还利用它制造了一种实验性手机电池,可以在仅15分钟内充电,并能保持一周的电量。
洪表示他没有出售专利的计划,但愿意授权。他正在寻求投资,以建立一个制造工厂和先进设备,以大规模生产用于触摸屏面板的石墨烯薄膜。洪预计,石墨烯的未来一些用途将包括具有传感器、芯片和显示屏的“智能”服装。他表示,其散热特性意味着它也是宇航服和消防员穿戴装备的理想材料。