当今,全球经济增长乏力,各国都在谋求新一轮的科技和产业升级突破。各国科学家和产业人士正将目光聚焦在石墨烯上。石墨烯到底有多神奇?会否给生产生活领域带来“颠覆性”变化?
石墨烯:神奇的“新材料之王”
石墨烯的发现者之一、2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆这样描述:“石墨烯对很多人来说就像爱丽丝仙境一样,非常神奇”。
这种神奇物质,到底是什么?
石墨烯,实际就是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。铅笔芯用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。
“它是迄今为止自然界最薄、强度最高的材料,可以被无限拉伸,弯曲到很大角度不断裂,还可以抵抗很高的压力。”日前应邀来华参会的安德烈·海姆说,石墨烯还有着非同寻常的导热性和导电性。
“石墨烯导电率高,化学结构又十分稳定,是一种用于移动电池、电源很理想的电极材料。”中国科学院院士、中国科学院金属研究所研究员成会明表示,石墨烯可以和电子元件、电子设备进一步相结合使用,以此增强其它储电设备的储电率。
石墨烯另一个奇特之处在于“零渗透”--所有气体、液体都无法渗透。这也使得石墨烯产品有了“针插不进、水泼不进”的本事。
让人感到惊奇的还远不止这些。石墨烯具有超强吸附性,科学家正在研究用它做过滤装置,用于海水淡化、污水处理等领域;它又几乎是完全透明的,具有非常好的透光性,适合作为透明电子产品原料。
石墨烯正从实验室走近人们生活
新材料未来需求巨大。比如纳米型新材料石墨烯的应用,在危险化学品类火灾中不能用水去灭,但如果用石墨烯薄膜打过去就可以了。而使用石墨烯材料,手机未来可能薄到跟酒店房卡差不多。
目前,被业界誉为“东方碳谷”之称的江苏常州,已拥有石墨烯产业技术研发和企业孵化的服务平台;中科院重庆绿色智能技术研究院也成功制备出15英寸单层石墨烯手机显示屏;高铁内饰材料中已开始使用石墨烯……石墨烯技术正在悄然影响着生产生活等领域。
石墨烯时代真正到来还需时日
据统计,我国石墨矿储量占到世界总储量的75%,生产量约占世界总产量70%,具备发展石墨烯产业的资源基础。截至目前,我国石墨烯企业已超过百家,并在常州、无锡、青岛、深圳等地形成产业集群。
不过,也有不少科研人员指出,石墨烯作为一种新材料,要真正走向市场,过程“前景光明,道路曲折”。