刘忠范

研究生院开设“前沿工程讲堂”公共平台课程，首场报告于2021年9月9日晚在第二教学楼202教室开讲，中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授、北京石墨烯研究院院长刘忠范为首届前沿工程博士新生主讲“从科学、工程到产业：石墨烯材料的创新实践”。研究生院副院长陈鹏主持报告会。

有鉴于此，北京大学刘忠范、张艳峰等报道通过在多维石墨烯薄膜中构建多方向散热通道，实现了新型温度调节系统，显著改善了级联压电换能CPET器件的自发热现象。作者通过多孔AlN陶瓷散热片作为模板通过两步化学气相沉积法生成石墨烯，因此在AlN模板上实现了集成石墨烯，因此能够均匀的传递和释放热量。

有这样一款坚韧的薄膜，它能以一个铅笔尖儿的承受面，撑住一头大象的重量，而不会被戳破，这种材料就是石墨烯。石墨烯几近透明却异常柔韧，且能弯曲，它的厚度仅为头发丝的二十万分之一。有研究资料显示，石墨烯是目前人类发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型材料。

近日，北京大学刘忠范院士、亓月等人合作，设计一个动态焦耳加热系统，实现了超短的高温(≈2000℃)、处理时间(≈20 min)与低能消耗(≈2000 kJ m-1)的石墨烯纤维连续制备。并通过电流操纵石墨烯薄片，诱导其排列，进一步提高石墨烯纤维的电学和力学性能。

 刘忠范院士在报告中介绍了其团队从实验室课题组向北京石墨烯研究院发展历程，团队在石墨烯材料制备，特别是A3尺寸石墨烯、4英寸晶圆等量产产品的过程，以及在高质量石墨烯薄膜化学气相沉积生长方法、批量制备技术、装备研发等诸多方面取得的突破，展望了未来石墨烯产业发展的光明前景。并分享了从实验室产品到产业化的经验心得、鼓励年轻老师以袁隆平先生做榜样，做真正对国家、对社会、对人民有用的科研。 

我们从2008年开始进入石墨烯领域，重点关注石墨烯材料的制备方法和杀手锏级莹莹探索。过去十二年来，在高质量石墨烯薄膜的化学气相沉积生长方法、批量制备技术与装备、超级石墨烯玻璃、超级石墨烯光纤、以及石墨烯基第三代半导体照明器件等诸多方面取得了一系列突破，成为国际上最具有代表性的石墨烯研究团队。本报告将结合我们的研究实践，阐述石墨烯新材料产业的诸多挑战和未来发展趋势。

近日，北京大学刘忠范院士、彭海琳教授团队，英国曼彻斯特大学Li Lin和中国科学技术大学黄生洪团队合作，采用异位成核策略，通过化学气相沉积法来制备出高质量的扭曲双层石墨烯，在双层石墨烯域中，扭曲角度为0 ~ 30°的扭曲双层石墨烯的比例提高到88%，明显高于之前的报道。这种有意设计成核位点的合成策略为石墨烯和其他精确控制层间扭曲的二维材料的可控生长带来更多的启发。