「秒充」時代離我們還有多遠?走近21世紀「神奇材料」石墨烯

2015-12-05 09:00

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石墨烯(Graphene)(取自網路)

石墨烯(Graphene)(取自網路)

手機充電僅需幾秒?手機螢幕能折疊彎曲?……這些或許都將因為有「21世紀神奇材料」之稱的石墨烯面世而成為可能。

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當今,全球經濟增長乏力,各國都在謀求新一輪的科技和產業升級突破。中國大陸是石墨資源大國,也是石墨烯研究和應用開發最活躍的國家之一,大陸科學家和產業人士正將目光聚焦在它身上。

石墨烯到底有多神奇?會否給生產生活領域帶來「顛覆性」變化?今天,讓我們走近石墨烯一探究竟。

石墨烯(Graphene)(取自網路)
石墨烯(Graphene)(取自網路)

石墨烯:神奇的「新材料之王」

石墨烯的發現者之一、2010年諾貝爾物理學獎得主安德列·海姆這樣描述:「石墨烯對很多人來說就像愛麗絲仙境一樣,非常神奇」。

這種神奇物質,到底是什麼?

石墨烯,實際就是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。鉛筆芯用的石墨就相當於無數層石墨烯疊在一起。

「它是迄今為止自然界最薄、強度最高的材料,可以被無限拉伸,彎曲到很大角度不斷裂,還可以抵抗很高的壓力。」日前應邀來華參會的安德列·海姆說,石墨烯還有著非同尋常的導熱性和導電性。

「石墨烯導電率高,化學結構又十分穩定,是一種用於移動電池、電源很理想的電極材料。」中國科學院院士、中國科學院金屬研究所研究員成會明表示,石墨烯可以和電子元件、電子設備進一步相結合使用,以此增強其他儲電設備的儲電率。

石墨烯另一個奇特之處在於「零滲透」--所有氣體、液體都無法滲透。這也使得石墨烯產品有了「針插不進、水潑不進」的本事。

「給船體塗上石墨烯塗層,海水中重金屬離子等就無法穿透這層薄膜去腐蝕船體。」青島賽瑞達電子裝備股份有限公司董事長宋立祿接受記者採訪時說。

習近平參觀曼徹斯特大學國家石墨烯研究院(新華社).jpg
習近平參觀曼徹斯特大學國家石墨烯研究院(新華社).jpg

讓人感到驚奇的還遠不止這些。石墨烯具有超強吸附性,科學家正在研究用它做過濾裝置,用於海水淡化、汙水處理等領域;它又幾乎是完全透明的,具有非常好的透光性,適合作為透明電子產品原料。

在當前新一輪產業升級和科技革命大背景下,以石墨烯為代表的新材料產業有望成為未來高新產業發展的先導。令人振奮的是,剛剛公佈的「十三五」規劃建議已明確提出將加快突破新材料等領域的核心技術。

石墨烯正從實驗室走近人們生活

「新材料未來需求巨大。比如納米型新材料石墨烯的應用,在危險化學品類火災中不能用水去滅,但如果用石墨烯薄膜打過去就可以了。而使用石墨烯材料,手機未來可能薄到跟酒店房卡差不多。」清華大學經濟管理學院教授魏傑在解讀「十三五」規劃建議提到新材料產業時說。

日前在青島舉辦的2015中國國際石墨烯創新大會上,石墨烯理療、保暖產品、LED用高導熱石墨烯複合材料、石墨烯防彈材料、石墨烯電熱服裝等20餘種石墨烯產品已經全新推出。

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