近期，被譽(yù)為“新材料之王”的石墨烯走紅。據(jù)悉，石墨烯是從石墨材料中剝離出來的，是目前最薄、最硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的材料，應(yīng)用前景極為廣闊。自2004年被發(fā)現(xiàn)以來，各國便持續(xù)研究石墨烯領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用。
業(yè)界普遍認(rèn)為，集高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高強(qiáng)度、高透明等優(yōu)良性質(zhì)于一身的石墨烯，將對人類生活產(chǎn)生重大影響。石墨烯的創(chuàng)新運(yùn)用，特別是在民用領(lǐng)域的推廣運(yùn)用，將為我們持續(xù)帶來創(chuàng)新的可能。
“新材料之王”
資料顯示，石墨烯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。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實(shí)它可以單獨(dú)存在。石墨烯既是最薄的材料，也是最強(qiáng)韌的材料，斷裂強(qiáng)度比最好的鋼材還要高200倍。同時(shí)，它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。
在很多人看來，石墨烯的橫空出世將完全改變此前的生產(chǎn)，并重塑人類創(chuàng)新發(fā)展之路。華為創(chuàng)始人任正非此前就表示：這個(gè)時(shí)代將來最大的顛覆，是石墨烯時(shí)代顛覆硅時(shí)代。有人將石墨烯比喻為未來工業(yè)的“味精”或“大米”，成為未來工業(yè)不可或缺的“新材料之王”。
江南石墨烯研究院副院長董國材認(rèn)為，石墨烯作為創(chuàng)新型材料，其能發(fā)掘的潛力非常巨大。并表示，石墨烯材料成本很低，且這種材料很新。石墨烯材料同時(shí)集透明、導(dǎo)電、高比較面積、空氣中穩(wěn)定性和成本低等特質(zhì)于一身，這是材料中罕見的。石墨烯產(chǎn)業(yè)化突破口一旦打開，可以預(yù)見它會(huì)對很多傳統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)生創(chuàng)造性的顛覆。
創(chuàng)新運(yùn)用鋪開
對于石墨烯的實(shí)際運(yùn)用，已有很多資料描述其前景：石墨烯添加于防腐涂料，有望大幅提升其性能；石墨烯與纖維結(jié)合，可以制備多功能纖維，如導(dǎo)電、抗靜電纖維、遠(yuǎn)紅外纖維等，對于紡織企業(yè)產(chǎn)品升級將有重要貢獻(xiàn)；石墨烯用于電池的添加改性，可以改善鋰電池甚至鉛酸電池性能；還有，石墨烯用于導(dǎo)電塑料、導(dǎo)熱塑料的制備，對于一般民用塑料企業(yè)產(chǎn)品升級也是很好的機(jī)會(huì)。
以寧波墨西科技為例，據(jù)公司首席科學(xué)家劉兆平介紹，目前已有不少企業(yè)與寧波墨西科技簽訂合作協(xié)議，共同開展石墨烯應(yīng)用研發(fā)。例如，墨西科技正在與寧波南車新能源科技有限公司合作開發(fā)超級電容器，石墨烯材料的加入，可以讓電容容量和導(dǎo)電性大大提高，甚至可以讓動(dòng)車在一兩分鐘內(nèi)完成充電；墨西科技與寧波維科電池股份有限公司合作智能手機(jī)電池，經(jīng)測試，一款普通手機(jī)電池，用石墨烯做導(dǎo)電添加劑，電池壽命能提高25%到50%，充一次電，待機(jī)時(shí)間能提高10%至20%。
石墨烯材料的加工產(chǎn)品，其應(yīng)用更是能給原有產(chǎn)業(yè)帶來全面革新。董國材以石墨烯薄膜應(yīng)用為例，目前該材料在觸控層技術(shù)上使用情況較好。據(jù)悉，觸控層主要應(yīng)用在電子終端上，包括手機(jī)，平板電腦，筆記本電腦等終端設(shè)備。目前用于屏幕上的觸控薄膜主要采用氧化銦錫陶瓷材料，但因銦儲量有限，成本較高，且制備氧化銦錫陶瓷薄膜的重要技術(shù)主要掌握在國外廠商手中。石墨烯觸控薄膜則有可以降低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)更優(yōu)性能，且國內(nèi)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等可以掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)。
