本綜述文獻(xiàn)基于對約26.5萬篇碳納米管（CNT）相關(guān)期刊與專利文獻(xiàn)（2003?2023年）的自然語言處理（NLP）分析，系統(tǒng)梳理了該領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)、研究熱點(diǎn)與商業(yè)化態(tài)勢。其核心思想可總結(jié)為以下五點(diǎn)：
一、研究范式已從“合成探索”轉(zhuǎn)向“應(yīng)用驅(qū)動(dòng)”
早期（2006年前）研究以合成方法（尤其是化學(xué)氣相沉積，CVD）為主，現(xiàn)已成熟且高度集中。
當(dāng)前增長動(dòng)力源于新興應(yīng)用，尤其是能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換（電池、超級(jí)電容器）、傳感器（可穿戴、柔性電子）、環(huán)境修復(fù)（包括CO?還原）以及復(fù)合材料（尤其是聚合物基）。
二、應(yīng)用發(fā)展呈現(xiàn)“學(xué)術(shù)”與“商業(yè)化”的分化特征
復(fù)合材料、傳感器、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域期刊發(fā)文量高，但專利占比相對低，顯示仍以學(xué)術(shù)探索為主。
電池領(lǐng)域則表現(xiàn)出極高的“專利?期刊比”，表明其商業(yè)化研發(fā)活動(dòng)密集，已進(jìn)入技術(shù)轉(zhuǎn)化與市場布局關(guān)鍵階段。
黏合劑等細(xì)分方向雖總量不大，但專利占比突出，顯示特定利基市場的技術(shù)保護(hù)意圖強(qiáng)烈。
三、材料選擇遵循“性能?成本”權(quán)衡邏輯
多壁碳納米管（MWCNT） 因成本優(yōu)勢（約單壁碳納米管（SWCNT）的1/20），在多數(shù)應(yīng)用（如結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、通用傳感器）中占主導(dǎo)（使用比例約 2:1）。
SWCNT 在要求高電子結(jié)構(gòu)可控性的領(lǐng)域（如晶體管、光電子學(xué)）以及生物醫(yī)學(xué)（因其近紅外光學(xué)特性與更可控的毒性）中成為優(yōu)選。
四、技術(shù)融合與新興交叉方向成為增長引擎
與其它納米材料的復(fù)合是顯著趨勢，特別是與MXene、MOFs/COFs、纖維素納米纖維等的結(jié)合，在能源、傳感、環(huán)境領(lǐng)域產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。
NLP繪制的“趨勢全景圖” 揭示近期高增長概念包括：柔性可穿戴傳感器、鋅離子電池、摩擦/熱電納米發(fā)電機(jī)、相變儲(chǔ)能材料、生物炭復(fù)合吸附劑等。
五、商業(yè)化態(tài)勢：亞洲主導(dǎo)產(chǎn)出，資本聚焦能源與電子
中國在總發(fā)文量（期刊+專利）上全球領(lǐng)先。
美國則在高質(zhì)量研究影響力（篇均被引）和資本投入（獲得近半投資額）方面占據(jù)優(yōu)勢。
投資重點(diǎn)集中在能源存儲(chǔ)（尤其是電池）和半導(dǎo)體/電子應(yīng)用，表明資本看好CNT在這些領(lǐng)域的短期產(chǎn)業(yè)化前景。
圖1. 碳納米管及重要納米材料近現(xiàn)代史重大事件時(shí)間線。事件以色碼標(biāo)識(shí)其所屬領(lǐng)域（合成［紫色］、應(yīng)用［黑色］或發(fā)現(xiàn)［橙色］）。
解析：
此圖旨在通過時(shí)間軸可視化呈現(xiàn)碳納米管（CNT）及相關(guān)納米材料領(lǐng)域的關(guān)鍵發(fā)展節(jié)點(diǎn)。其核心設(shè)計(jì)邏輯如下：
1、時(shí)間線結(jié)構(gòu)：水平時(shí)間軸（約1985-2021年）作為敘事主線，清晰展示領(lǐng)域發(fā)展的時(shí)序與脈絡(luò)。
2、事件分類與色碼系統(tǒng)：將關(guān)鍵事件劃分為三類，并賦予不同顏色，實(shí)現(xiàn)視覺化快速辨識(shí)：
?紫色（合成）：代表材料制備方法的突破（如化學(xué)氣相沉積、大規(guī)模生產(chǎn)）。
?黑色（應(yīng)用）：代表將材料轉(zhuǎn)化為實(shí)際器件或功能的里程碑（如晶體管、傳感器）。
?橙色（發(fā)現(xiàn)）：代表新材料的首次被觀測或確認(rèn)（如富勒烯、石墨烯、MXene）。
3、內(nèi)容范疇：不僅包含碳納米管自身的發(fā)現(xiàn)與進(jìn)展（如1991年多壁碳納米管合成），還納入了對領(lǐng)域有重大影響的關(guān)聯(lián)材料（如1985年富勒烯、2004年石墨烯、2011年MXene的發(fā)現(xiàn)），體現(xiàn)了納米材料學(xué)科的交叉性與延續(xù)性。
4、功能與價(jià)值：該圖將領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)濃縮于單一視圖中，使讀者能迅速把握技術(shù)演進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力（是基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)、合成工藝還是應(yīng)用需求）、理解關(guān)鍵突破之間的承繼關(guān)系，并直觀感受從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用探索的轉(zhuǎn)化節(jié)奏。對于領(lǐng)域新人，這是高效的歷史導(dǎo)覽；對于研究者，則有助于定位當(dāng)前工作于宏觀發(fā)展進(jìn)程中的位置。
總而言之，圖1不僅是一張歷史事件列表，更是一個(gè)通過時(shí)序、分類與關(guān)聯(lián)來解析納米材料領(lǐng)域發(fā)展邏輯與動(dòng)力結(jié)構(gòu)的信息可視化工具。
圖2：（A）1991年至2023年碳納米管相關(guān)研究的總體發(fā)表趨勢。（B）2003年至2023年碳納米管相關(guān)研究的領(lǐng)先國家或地區(qū)。數(shù)據(jù)來源于CAS內(nèi)容集的期刊與專利出版物。*注：2023年數(shù)據(jù)為局部數(shù)據(jù)，僅包含1月至7月。
解析：
這段文字說明了圖2的數(shù)據(jù)內(nèi)容和注意事項(xiàng)，其核心信息包括：
1.圖表構(gòu)成：
(A) 部分：展示了時(shí)間趨勢，橫跨1991-2023年，旨在呈現(xiàn)碳納米管領(lǐng)域研究產(chǎn)出的長期變化，如增長階段、平臺(tái)期或轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
(B) 部分：展示了空間（地域）分布，聚焦2003-2023年，旨在識(shí)別在該領(lǐng)域研究產(chǎn)出（包括期刊與專利）方面領(lǐng)先的國家或地區(qū)，反映了全球范圍內(nèi)的研究活躍度與競爭格局。
2.數(shù)據(jù)來源與類型：明確指出數(shù)據(jù)來自CAS內(nèi)容集，這是一個(gè)權(quán)威的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)同時(shí)包含期刊出版物（通常代表學(xué)術(shù)研究進(jìn)展）和專利出版物（通常代表技術(shù)開發(fā)與商業(yè)化活動(dòng)），這種綜合考量提供了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用創(chuàng)新的全景視圖。
3.重要數(shù)據(jù)說明（腳注）：對2023年數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)鍵限定，指出其僅為1月至7月的局部數(shù)據(jù)。這一說明至關(guān)重要，因?yàn)樗崾咀x者：
?在觀察2023年的數(shù)據(jù)點(diǎn)或進(jìn)行年度比較時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到該年數(shù)據(jù)不完整。
?圖(A)中2023年的趨勢線末端可能無法代表全年態(tài)勢，在解讀時(shí)需避免過度推斷。
?圖(B)中2023年的國家/地區(qū)排名可能因數(shù)據(jù)不全而存在偏差。
總結(jié)來說，圖2通過趨勢圖與地域分布圖，結(jié)合學(xué)術(shù)與專利文獻(xiàn)，從時(shí)間與空間兩個(gè)維度量化展示了碳納米管領(lǐng)域的研究規(guī)模與發(fā)展態(tài)勢。腳注則體現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的嚴(yán)謹(jǐn)性，提醒讀者注意數(shù)據(jù)的局限性，確保解讀的準(zhǔn)確性。
圖3. 以單篇文獻(xiàn)平均被引次數(shù)計(jì)，碳納米管相關(guān)研究領(lǐng)域領(lǐng)先的研究機(jī)構(gòu)。數(shù)據(jù)涵蓋2003年至2023年間CAS內(nèi)容集中的期刊文獻(xiàn)。
解析：
這段文字說明了圖3的評(píng)價(jià)維度與數(shù)據(jù)構(gòu)成，其核心信息在于：
1)評(píng)價(jià)指標(biāo)：圖3采用的衡量標(biāo)準(zhǔn)是“單篇文獻(xiàn)的平均被引次數(shù)”。與單純統(tǒng)計(jì)發(fā)表總量的排名不同，這一指標(biāo)更側(cè)重于衡量研究機(jī)構(gòu)所發(fā)表工作的學(xué)術(shù)影響力或受關(guān)注度。高平均被引通常意味著研究成果質(zhì)量較高、更具開創(chuàng)性或在該領(lǐng)域內(nèi)引起了廣泛討論與跟進(jìn)。
2)排名對象：排名主體是“研究機(jī)構(gòu)”（例如大學(xué)、研究所），而非國家或地區(qū)。這有助于識(shí)別在碳納米管研究領(lǐng)域內(nèi)，哪些具體的學(xué)術(shù)實(shí)體在產(chǎn)出高質(zhì)量、高影響力成果方面表現(xiàn)突出。
3)數(shù)據(jù)來源與時(shí)限：數(shù)據(jù)同樣源自CAS內(nèi)容集，但明確限定為 “期刊文獻(xiàn)” ，且時(shí)間跨度為2003年至2023年。
?僅使用期刊文獻(xiàn)，排除了專利數(shù)據(jù)，使排名更聚焦于學(xué)術(shù)影響力本身。
?長達(dá)20年的數(shù)據(jù)跨度，能夠較為穩(wěn)定地反映各機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的長期學(xué)術(shù)影響力積淀，而非短期的發(fā)表波動(dòng)。
總而言之，圖3提供的是一個(gè)基于學(xué)術(shù)影響力（而非產(chǎn)出數(shù)量）的研究機(jī)構(gòu)排名。它回答了“哪些機(jī)構(gòu)在碳納米管領(lǐng)域產(chǎn)出的研究更具分量、更受同行重視？”這一問題，為評(píng)估機(jī)構(gòu)的研究質(zhì)量與學(xué)術(shù)聲譽(yù)提供了一個(gè)重要視角。
圖4.（A）碳納米管研究領(lǐng)域中，主要商業(yè)機(jī)構(gòu)的專利持有者分布。柱狀圖以顏色區(qū)分所屬行業(yè)類型。（B）商業(yè)專利出版物的地理分布情況。數(shù)據(jù)來源于CAS數(shù)據(jù)集合中2003年至2023年間碳納米管相關(guān)研究的專利出版物。
解析：
這段文字描述了圖4的兩個(gè)子圖所呈現(xiàn)的不同維度的專利分析信息：
1)維度一：專利持有者的行業(yè)屬性（A部分）
?該圖關(guān)注商業(yè)實(shí)體（而非學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)）在碳納米管領(lǐng)域的專利布局。
?通過行業(yè)類型著色的柱狀圖，直觀展示了哪些產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域（如電子、化工、能源、汽車等）在該技術(shù)的商業(yè)化研發(fā)中最為活躍。這揭示了碳納米管技術(shù)當(dāng)前及潛在的主要產(chǎn)業(yè)化方向和市場驅(qū)動(dòng)力量。
2)維度二：專利布局的地理分布（B部分）
?該圖從地域角度展示了商業(yè)專利的集中度，反映出不同國家/地區(qū)在碳納米管技術(shù)商業(yè)化方面的投入、實(shí)力及市場戰(zhàn)略布局。
?結(jié)合圖2(B)的整體研究地域分布（含期刊與專利），可以進(jìn)一步分析哪些地區(qū)更側(cè)重于學(xué)術(shù)研究（期刊多），哪些地區(qū)更側(cè)重于技術(shù)開發(fā)與市場保護(hù)（專利多），從而評(píng)估全球碳納米管技術(shù)創(chuàng)新的地域格局。
3)數(shù)據(jù)層面：
?數(shù)據(jù)源：依然來自權(quán)威的CAS數(shù)據(jù)集合，確保一致性。
?數(shù)據(jù)類型：專門聚焦于專利出版物，直接反映技術(shù)保護(hù)和商業(yè)活動(dòng)。
?時(shí)間跨度：2003至2023年，覆蓋了碳納米管技術(shù)從興起到發(fā)展的重要時(shí)期，能呈現(xiàn)穩(wěn)定的長期趨勢。
總結(jié)來說，圖4從“誰在做”（按行業(yè)的專利持有者） 和 “在哪里做”（專利的地理分布） 兩個(gè)互補(bǔ)的視角，刻畫了碳納米管技術(shù)商業(yè)化和知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局的競爭版圖，是評(píng)估該技術(shù)市場轉(zhuǎn)化現(xiàn)狀和未來產(chǎn)業(yè)格局的關(guān)鍵參考。
圖5.（A）展示碳納米管各應(yīng)用方向出版物分布的餅圖：外層為期刊文獻(xiàn)，內(nèi)層為專利文獻(xiàn)。（B）部分選定應(yīng)用的專利與期刊文獻(xiàn)數(shù)量比值。數(shù)據(jù)來源于CAS內(nèi)容集2003-2023年碳納米管領(lǐng)域的期刊與專利文獻(xiàn)。
解析：
這段文字介紹了圖5的構(gòu)成及其分析方法：
1)圖表結(jié)構(gòu)（A部分）：
?雙重餅圖設(shè)計(jì)：外層（期刊）與內(nèi)層（專利）的同心餅圖結(jié)構(gòu)，直觀對比同一應(yīng)用領(lǐng)域中學(xué)術(shù)研究（期刊）與技術(shù)開發(fā)（專利）的關(guān)注度差異。
?應(yīng)用分類基準(zhǔn)：以“具體應(yīng)用方向”（如傳感器、電池、復(fù)合材料等）作為分類維度，而非材料類型或合成方法，直接反映了研發(fā)活動(dòng)的最終目標(biāo)導(dǎo)向。
2)核心分析指標(biāo)（B部分）：
?專利-期刊比值：該比值是衡量技術(shù)商業(yè)化成熟度或市場緊迫性的關(guān)鍵指標(biāo)。
?高比值（如 >1）：表明該應(yīng)用方向（如電池、粘合劑）的技術(shù)保護(hù)與商業(yè)化活動(dòng)密集，可能接近或已進(jìn)入市場應(yīng)用階段。
?低比值（如 <1）：表明該方向（如傳感器、環(huán)境修復(fù)）當(dāng)前仍以學(xué)術(shù)探索為主，或商業(yè)化路徑尚不明晰/經(jīng)濟(jì)激勵(lì)不足。
3)數(shù)據(jù)意義：
?通過對比（A）中各類應(yīng)用的出版物絕對數(shù)量（規(guī)模）與（B）中的專利-期刊比值（商業(yè)化傾向），可綜合判斷：
?熱門且商業(yè)化的領(lǐng)域：期刊和專利數(shù)量都大，且比值高（如電池）。
?熱門但尚未充分商業(yè)化的領(lǐng)域：期刊數(shù)量大，但專利相對較少，比值低（如傳感器、環(huán)境修復(fù)）。
?細(xì)分或新興的利基市場：總出版物數(shù)量可能不大，但專利占比高，顯示強(qiáng)烈的技術(shù)布局意圖（如粘合劑）。
總而言之，圖5通過規(guī)模分布與商業(yè)化傾向兩個(gè)關(guān)聯(lián)視圖，系統(tǒng)揭示了碳納米管不同應(yīng)用方向的研發(fā)現(xiàn)狀與轉(zhuǎn)化階段，為判斷技術(shù)成熟度、識(shí)別市場機(jī)會(huì)與評(píng)估研發(fā)策略提供了量化依據(jù)。
圖6.（A）單壁碳納米管與多壁碳納米管在不同選定應(yīng)用中的共現(xiàn)關(guān)系。（B）部分選定應(yīng)用中單壁碳納米管與多壁碳納米管相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)量比值。數(shù)據(jù)來源于CAS內(nèi)容集2003-2023年碳納米管領(lǐng)域的期刊與專利文獻(xiàn)。
解析：
這段文字闡釋了圖6的核心分析邏輯，它旨在揭示碳納米管不同類型（SWCNT vs. MWCNT）與具體應(yīng)用選擇之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律：
1)分析視角（A部分）：
?采用共現(xiàn)分析方法，可視化展示兩類碳納米管（SWCNT和MWCNT）在不同應(yīng)用領(lǐng)域被同時(shí)提及或研究的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度。這有助于理解兩類材料在實(shí)際應(yīng)用中是如何被區(qū)分或組合使用的。
?桑基圖是呈現(xiàn)此類關(guān)系的理想形式，能清晰展示材料的“流向”及其在各應(yīng)用中的占比分布。
2)量化比較指標(biāo)（B部分）：
?SWCNT/MWCNT文獻(xiàn)數(shù)量比值是關(guān)鍵量化指標(biāo)，直接反映在特定應(yīng)用中兩類材料的研究熱度或技術(shù)偏好。
?比值高（接近或大于1）：表明該應(yīng)用（如晶體管、光電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)）中，研究更傾向于使用SWCNT。這通常與SWCNT在電學(xué)性能、光學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)均一性等方面的獨(dú)特優(yōu)勢相關(guān)。
?比值低（遠(yuǎn)小于1）：表明該應(yīng)用（如結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、傳感器、環(huán)境修復(fù)）中，MWCNT占主導(dǎo)。這主要?dú)w因于MWCNT的成本顯著更低，且在機(jī)械增強(qiáng)、導(dǎo)電添加劑等許多功能應(yīng)用中已能滿足需求。
?比值接近中等水平：可能表明在該應(yīng)用中，兩類材料各有優(yōu)劣，選擇取決于具體性能要求與成本的權(quán)衡（如太陽能電池、氫儲(chǔ)存）。
3)決策與戰(zhàn)略意義：
?此圖回答了“對于我的目標(biāo)應(yīng)用，應(yīng)該優(yōu)先考慮哪種類型的碳納米管？”這一實(shí)際問題。
?它綜合了性能需求（SWCNT的精確性能優(yōu)勢）與經(jīng)濟(jì)性（MWCNT的成本優(yōu)勢）兩個(gè)維度，為材料選擇、研發(fā)資源分配和市場定位提供了基于大數(shù)據(jù)的客觀參考。
總而言之，圖6通過關(guān)聯(lián)分析與比值量化，深刻揭示了碳納米管材料類型選擇與應(yīng)用領(lǐng)域之間的內(nèi)在邏輯，即“性能-成本”權(quán)衡在具體應(yīng)用場景下的實(shí)際體現(xiàn)，是連接材料科學(xué)與工程應(yīng)用的關(guān)鍵洞察。
圖7. 通過對超過26.5萬份文獻(xiàn)進(jìn)行NLP分析生成的碳納米管出版物新興概念“趨勢全景圖”。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的尺寸和顏色分別表示2020至2022年間相關(guān)文獻(xiàn)的總數(shù)量及相對增長率。
解析：
這段文字說明了圖7的核心——它是一個(gè)基于自然語言處理（NLP）技術(shù)生成的可視化“趨勢地圖”。其設(shè)計(jì)邏輯和解讀方式如下：
1)生成方法與數(shù)據(jù)規(guī)模：
?基于NLP分析從超過26.5萬份文獻(xiàn)中自動(dòng)識(shí)別和提取概念，確保了分析的客觀性、全面性，并能發(fā)現(xiàn)人腦難以直接歸納的隱性關(guān)聯(lián)。
?“趨勢全景圖”的命名表明其旨在系統(tǒng)、宏觀地展現(xiàn)整個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)。
2)可視化編碼規(guī)則（如何看圖）：
?節(jié)點(diǎn)：代表一個(gè)新興概念（如具體材料、應(yīng)用、性能等）。
?節(jié)點(diǎn)尺寸：代表該概念在2020-2022年間的總發(fā)文量。尺寸越大，表明該概念近期的研究絕對熱度越高，是當(dāng)前領(lǐng)域的核心焦點(diǎn)。
?節(jié)點(diǎn)顏色：代表該概念的相對增長率（如從2020到2022年的增長幅度）。顏色越深（或根據(jù)色譜，如偏向紅色），通常表示其增長率越快，是正在加速興起的“風(fēng)口”或前沿方向。
?節(jié)點(diǎn)間的連線：通常表示概念之間的共現(xiàn)或強(qiáng)關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，揭示不同研究方向之間的交叉與融合。
3)核心價(jià)值與功能：
?該圖同時(shí)呈現(xiàn)了“現(xiàn)狀”（尺寸：當(dāng)前熱度）與“勢頭”（顏色：增長趨勢），是區(qū)分成熟熱點(diǎn)與新興前沿的關(guān)鍵工具。
?它能幫助研究者快速回答以下戰(zhàn)略問題：
?當(dāng)前最主要的研究方向是什么？（尋找大節(jié)點(diǎn)）
?哪些方向正在快速崛起、最具發(fā)展?jié)摿?？（尋找深?高增長節(jié)點(diǎn)，尤其是那些目前尺寸可能不大但增長迅猛的節(jié)點(diǎn)）
?不同研究方向之間是如何關(guān)聯(lián)的？（觀察網(wǎng)絡(luò)集群與連線）
總而言之，圖7不再是對單一維度的統(tǒng)計(jì)描述，而是一個(gè)基于大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)繪制的、動(dòng)態(tài)的領(lǐng)域知識(shí)生態(tài)圖譜。它將海量文獻(xiàn)信息濃縮為可視化的“趨勢地形”，是研究者把握領(lǐng)域演進(jìn)脈絡(luò)、識(shí)別創(chuàng)新機(jī)會(huì)、規(guī)劃研發(fā)路徑的強(qiáng)力導(dǎo)航工具。
圖8. 對圖7中選取的部分概念及概念組進(jìn)行的時(shí)間趨勢分析。（A）更廣泛的新興應(yīng)用領(lǐng)域，以及針對（B）能源儲(chǔ)存、（C）電池、（D）清潔能源和（E）生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專利與期刊文獻(xiàn)數(shù)量增長情況。數(shù)據(jù)來源于CAS內(nèi)容集2003至2022年間碳納米管相關(guān)研究領(lǐng)域的專利和期刊文獻(xiàn)。
解析：
這段文字說明了圖8的構(gòu)成與目標(biāo)，它是從圖7的宏觀全景中，對重點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行的縱向、深度的趨勢剖析：
1)分析邏輯：
?與圖7的關(guān)系：圖8是對圖7（靜態(tài)快照式的“趨勢全景圖”）的深化和補(bǔ)充。它選取圖7中識(shí)別出的重要概念或概念群，追溯其在時(shí)間維度（2003-2022年） 上的演變軌跡，將“趨勢”動(dòng)態(tài)化、歷史化。
?維度拆分：圖8從宏觀到具體，將趨勢分析拆解為五個(gè)細(xì)分視圖：
(A) 廣泛的新興應(yīng)用：提供一個(gè)頂層、綜合的應(yīng)用增長視圖。
(B-E) 具體領(lǐng)域：分別聚焦于能源存儲(chǔ)、電池、清潔能源、生物醫(yī)學(xué)這四個(gè)關(guān)鍵方向。這種拆分允許進(jìn)行更精細(xì)的領(lǐng)域內(nèi)趨勢分析，比如觀察“電池”領(lǐng)域內(nèi)不同技術(shù)路線的更迭，或“清潔能源”領(lǐng)域中太陽能、氫能等子方向的變化。
2)關(guān)鍵指標(biāo)與呈現(xiàn)：
?時(shí)間序列：橫軸為年份（2003-2022），縱軸為出版物數(shù)量（通常分期刊與專利），以折線圖形式展示。
?數(shù)據(jù)分離：同時(shí)展示期刊和專利的增長曲線，使得在每個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都能觀察到：
?學(xué)術(shù)研究熱度（期刊曲線）的啟動(dòng)、高峰與變化。
?技術(shù)開發(fā)與商業(yè)化活動(dòng)（專利曲線）的跟進(jìn)節(jié)奏及其與學(xué)術(shù)研究的滯后關(guān)系或同步性。
?兩條曲線之間的“剪刀差” 或“收斂/發(fā)散”態(tài)勢，是判斷該領(lǐng)域從基礎(chǔ)研究向應(yīng)用轉(zhuǎn)化階段的關(guān)鍵信號(hào)。
3)核心價(jià)值：
?它回答了“這個(gè)熱門領(lǐng)域是如何發(fā)展起來的？”以及“其商業(yè)化進(jìn)程處于哪個(gè)階段？”等關(guān)鍵問題。
?通過觀察趨勢線的斜率變化（加速/減速）、拐點(diǎn)（關(guān)鍵事件）、以及期刊與專利曲線的相對位置，研究者可以：
?判斷領(lǐng)域生命周期：是處于萌芽期、快速成長期、成熟期還是平臺(tái)/衰退期？
?識(shí)別技術(shù)成熟度：專利曲線是否已接近或超越期刊曲線？這常意味著技術(shù)開始進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用前夜。
?發(fā)現(xiàn)歷史機(jī)遇與挑戰(zhàn)：增長的陡峭期常對應(yīng)重大技術(shù)突破或政策驅(qū)動(dòng)；平臺(tái)期可能意味著面臨技術(shù)瓶頸或市場阻力。
總而言之，圖8將圖7的“是什么”和“在哪里”推進(jìn)到了“如何演變”的層面。它通過縱向時(shí)間序列分析與期刊-專利對比，為理解重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀階段與未來走向提供了動(dòng)態(tài)、深入的洞察，是進(jìn)行技術(shù)預(yù)測與戰(zhàn)略決策的重要依據(jù)。
圖9. 基于2003-2023年CAS內(nèi)容集中碳納米管領(lǐng)域期刊文獻(xiàn)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析圖。第二列和第三列分別展示了碳納米管復(fù)合材料的類型及其常用應(yīng)用領(lǐng)域。最右側(cè)一列則展示了個(gè)別聚合物、金屬氧化物和金屬基體材料，以及歸入“CNT/其他復(fù)合材料”類別的材料，例如金屬有機(jī)框架（MOFs）、沸石咪唑酯框架（ZIFs）和共價(jià)有機(jī)框架（COFs）。
解析：
這段文字說明了圖9（通常為桑基圖）的構(gòu)成及其分析邏輯，它旨在系統(tǒng)解構(gòu)并可視化碳納米管復(fù)合材料領(lǐng)域的研究全貌與應(yīng)用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：
1)圖表結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流（“?；鶊D”邏輯）：
?該圖從左至右通常包含三列，形成“基體材料類型 → 復(fù)合材料類型 → 最終應(yīng)用”的數(shù)據(jù)流向。
?第一列（最左）：基體材料分類（如聚合物基、陶瓷基、金屬基、MOFs/COFs等“其他”基體）。這是復(fù)合材料的起點(diǎn)。
?第二列：具體的復(fù)合材料類型（如CNT/聚合物復(fù)合材料、CNT/金屬氧化物復(fù)合材料等）。這反映了碳納米管與不同類別基體的實(shí)際結(jié)合形式。
?第三列：復(fù)合材料被應(yīng)用的終端領(lǐng)域（如傳感器、電池、結(jié)構(gòu)材料等）。
?各列之間的連線寬度代表該路徑上出版物數(shù)量的多少，直觀顯示各研究路線的熱度與主導(dǎo)方向。
2)分析深度與粒度：
?它超越了圖5、圖6的宏觀應(yīng)用或材料類型分類，深入到復(fù)合材料這一具體技術(shù)形態(tài)內(nèi)部，揭示其“成分-結(jié)構(gòu)-功能”之間的映射關(guān)系。
?通過聚合物的進(jìn)一步細(xì)分（在右側(cè)列出具體聚合物名稱），提供了材料級(jí)別的具體信息，讓研究者知道“究竟是哪些具體的聚合物”常與CNT復(fù)合用于特定應(yīng)用。
3)核心洞察價(jià)值：
這張圖高效地回答了復(fù)合材料研究的幾個(gè)核心問題：
?主流復(fù)合體系是什么？（看最寬的連線：很可能集中在聚合物基復(fù)合材料，并流向傳感器和能源存儲(chǔ)應(yīng)用）。
?特定基體材料傾向于哪些應(yīng)用？（例如，MOFs/COFs等框架材料是否更集中于能源存儲(chǔ)應(yīng)用？）。
?是否存在研究空白或潛在機(jī)會(huì)？（哪些基體材料或復(fù)合材料類型與應(yīng)用領(lǐng)域的連線很細(xì)甚至缺失？這可能意味著未被充分探索的交叉方向）。
總而言之，圖9是碳納米管復(fù)合材料研究領(lǐng)域的“知識(shí)圖譜”或“技術(shù)路線圖”。它通過?；鶊D的多級(jí)分流與量化呈現(xiàn)，將龐雜的復(fù)合材料研究數(shù)據(jù)梳理成一個(gè)清晰的網(wǎng)絡(luò)，完整展示了從基礎(chǔ)材料選擇，到復(fù)合體系構(gòu)建，再到最終功能實(shí)現(xiàn)的主流路徑與熱點(diǎn)方向，為材料設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)和技術(shù)布局提供了全景式的參考藍(lán)圖。
圖10. 碳納米管領(lǐng)域的商業(yè)投資關(guān)注度。(A) 2013-2023年碳納米管領(lǐng)域獲得的投資金額趨勢。(B) 2012-2023年碳納米管領(lǐng)域投資資金的地理分布。括號(hào)內(nèi)數(shù)字代表該地理區(qū)域內(nèi)的相關(guān)企業(yè)數(shù)量。(C) 2012-2023年碳納米管領(lǐng)域投資資金在主要產(chǎn)業(yè)類別間的分布情況。(D) 2012-2023年碳納米管領(lǐng)域按主要產(chǎn)業(yè)部門分類的前50大交易。
解析：
這段文字闡釋了圖10的核心——它從資本市場和商業(yè)投資的視角，定量描繪了碳納米管技術(shù)的商業(yè)化吸引力與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，是連接技術(shù)研發(fā)與市場前景的關(guān)鍵橋梁。
1)四個(gè)互補(bǔ)的投融資分析維度：
(A) 時(shí)間趨勢：展示了2013-2023年間總投資額的變化曲線。這反映了資本市場對碳納米管技術(shù)的整體信心波動(dòng)。上升趨勢意味著看好其商業(yè)化前景，投資活躍；平臺(tái)或下降可能反映技術(shù)瓶頸、市場預(yù)期調(diào)整或投資周期變化。
(B) 地理分布：顯示了投資資金的地域集中度。結(jié)合企業(yè)數(shù)量，可以判斷哪些地區(qū)不僅吸引了資金，還培育了活躍的企業(yè)生態(tài)（如美國、中國）。這揭示了全球碳納米管產(chǎn)業(yè)的地理重心和競爭格局。
(C) 產(chǎn)業(yè)分布：分析了投資資金流向哪些終端產(chǎn)業(yè)（如半導(dǎo)體、能源、生物醫(yī)療、材料等）。這直接指明了資本認(rèn)為碳納米管最具商業(yè)化潛力和市場價(jià)值的應(yīng)用出口，與圖5（應(yīng)用分布）形成呼應(yīng)，但視角從“研發(fā)產(chǎn)出”轉(zhuǎn)為“資本投票”。
(D) 重大交易：聚焦前50大交易并按產(chǎn)業(yè)分類，提供了對市場有重大影響的具體資本事件的洞察。這有助于識(shí)別主要的市場參與者、投資機(jī)構(gòu)，并理解資本在不同產(chǎn)業(yè)間配置的規(guī)模與偏好。
2)數(shù)據(jù)源與核心指標(biāo)：
?數(shù)據(jù)源于PitchBook等專業(yè)投融資數(shù)據(jù)庫，直接反映真實(shí)的市場行為與資本動(dòng)向。
?核心指標(biāo)是投資金額和交易數(shù)量/規(guī)模，這些是衡量技術(shù)商業(yè)化階段和市場熱度的硬指標(biāo)。
3）戰(zhàn)略意義：
?該圖回答了技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程中的關(guān)鍵問題：
資本是否看好？整體投入趨勢如何？（看A）
全球產(chǎn)業(yè)布局在哪里？哪里是熱點(diǎn)？（看B）
資本最賭哪些應(yīng)用方向？（看C、D）
誰是主要的市場參與者和推動(dòng)者？（看D中的交易主體）
?它為創(chuàng)業(yè)者、投資者、企業(yè)戰(zhàn)略部門提供了客觀的決策依據(jù)：應(yīng)進(jìn)入哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域？應(yīng)在哪里布局？技術(shù)處于商業(yè)化哪個(gè)階段？競爭態(tài)勢如何？
總而言之，圖10超越了學(xué)術(shù)文獻(xiàn)分析，從真實(shí)世界的資本流動(dòng)角度，為碳納米管技術(shù)的商業(yè)化成熟度、市場競爭力與未來產(chǎn)業(yè)格局提供了最直接、最有力的證據(jù)。它將技術(shù)趨勢與市場價(jià)值緊密連接，是評(píng)估碳納米管從“實(shí)驗(yàn)室技術(shù)”走向“產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品”這一進(jìn)程的關(guān)鍵儀表盤。
本研究通過NLP分析2020?2022年文獻(xiàn)，識(shí)別碳納米管的主要及新興趨勢。過去20年，聚合物復(fù)合材料、傳感器、生物醫(yī)學(xué)和電池是主導(dǎo)應(yīng)用方向。電池領(lǐng)域的專利比例顯著高于期刊，顯示其商業(yè)化研發(fā)活躍度高?；瘜W(xué)氣相沉積（CVD）是主流合成方法，占比達(dá)其他方法的4?5倍。合成相關(guān)研究自2006年后有所減少，但對結(jié)構(gòu)精確控制的研究仍在持續(xù)。多壁碳納米管因成本較低使用更廣（占比約2/3），而單壁管在晶體管、光子學(xué)等高性能領(lǐng)域占優(yōu)。近年來，碳納米管在能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、可穿戴傳感器、環(huán)境修復(fù)與CO?還原、以及與MXene等納米材料復(fù)合方向增長迅速。其高強(qiáng)度、導(dǎo)電導(dǎo)熱和可功能化等特性，正推動(dòng)其在關(guān)鍵科技領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。理解這些趨勢有助于進(jìn)一步引導(dǎo)碳納米管及相關(guān)納米材料的研究與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。https://doi.org/10.1021/acsanm.4c02721
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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