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英国曼彻斯特大学教授安德烈·海姆,是世界上最早成功剥离出单层石墨烯的科学家之一,并获得了2010年诺贝尔物理学奖,因此又有“石墨烯之父”之称。
安德烈·海姆日前对笔者说:“一般来说,一个新材料从实验室走到产业化需要40年左右的时间,但是石墨烯只用了不到10年。这是因为石墨烯有很多优秀的特性,它的坚硬程度、导电导热性等等,让石墨烯成为了从学术研究转化到实际应用最快的材料。”
安德烈·海姆说:“中国在石墨烯产业化应用方面起着引领世界的作用,中国做的已经超出了我的想象。”
9月下旬,第四届中国国际石墨烯创新大会暨中国国际石墨烯材料应用博览会在南京举行。图为参观者在参观石墨烯润滑油。
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石墨烯为生活用品“升级”
人类生活方式的变革,与新材料的发明发现有着密切的关系。传说中,3000多年前,腓尼基人在海滩上烧火,无意中发现了玻璃。通过玻璃制成的透镜,荷兰科学家列文虎克发现了细菌,开启了微生物学的征程。1939年的纽约世博会上,人们首次看到了由杜邦公司制造的尼龙——世界上第一种全部由人工合成的纤维,如今,尼龙被广泛应用于纤维织物、家居装饰用品、体育用品、乐器的弦和汽车零部件中。
如今,石墨烯可以算是新世纪有望再次颠覆人类社会生活的新材料。它早已走出了实验室,开始了如火如荼的产业化进程;它不仅能在诸如超级计算机等高科技领域为人类带来福音,也能够为我们的日常生活用品更新换代。
参观者在参观展出的石墨烯发热壁画
更重要的是,石墨烯为我们打开了一扇认识二维材料的大门。“随着研究的深入,我们发现石墨烯并不是单一的,它有很多兄弟姐妹,在结构上和石墨烯很相似,有不同的作用。”海姆说,“石墨烯给了我们一个宽泛的概念,其他一些类石墨烯的材料也不一定用碳制成。
有人将石墨烯形象地称为“工业味精”,即在一些传统产品中加入石墨烯成分,就可以将原有产品的性能、使用寿命等大大提升。
参观者在参观展出的石墨烯LED灯具
我们也必须看到,石墨烯距离真正、广泛的市场化应用还有很大发展空间。根据石墨烯导热、导电等特性,目前推向市场上的产品以电池、充电宝、加热器材等为主,出现了一些趋同化倾向;诸如海水淡化膜等工业化应用尚处在试验阶段。
不过,正如安德烈·海姆所言,我们需要有足够的耐心,给石墨烯足够的时间。石墨烯从实验室制备到目前的产业化进程只有不到十年的时间,这对于一个新材料而言,可以说仅是度过了“婴儿期”,未来还有无限的可能性。
一名参展商在展示石墨烯基柔性锂离子电池
然而,这无法撼动石墨烯作为颇具革命性的新材料的地位。很多国家也正是看到了石墨烯的巨大潜力,出台了多种政策,支持石墨烯的研发。
2015年,国家发改委、工信部和科技部三部门联合发布《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,明确提出将石墨烯打造为先导产业,到2018年建立起石墨烯材料制备、开发、应用等关键环节良性互动的基本体系,到2020年形成完善的石墨烯产业体系。
材者,凡可用之具皆曰材;料者,量也。石墨烯之于材料,正如同《说文解字》中的解释。它来源于常见的石墨,因取量之小,剥离出单层结构而名石墨烯;又因处处可用而大放光彩。毋庸置疑,石墨烯的时代已经来临。
来源:黑科技露透社
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