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刘忠范:石墨烯市场“虚火太旺”

北极星输配电网  来源:瞭望东方周刊    2014/8/12 9:00:41  我要投稿  
  关键词:石墨烯 储能电池 储能

北极星输配电网讯:这种世界上最薄的物质,比钢铁还要强韧100多倍

如果把厚度相当于人的头发丝直径十万分之一的石墨烯,叠成保鲜膜那样厚,需要一头大象站在一支铅笔上所产生的压强,才能刺破它。

这种目前已知最薄、最硬、导电导热最好的材料,被发现短短十年来,已成为各国科学界炙手可热的新材料。目前中国沿海多地,都雄心勃勃地筹备着自己的石墨烯产业化项目。

作为中国在该领域的最权威研究者之一,中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授刘忠范,就中国的石墨烯研究进展和产业情况接受了专访。

他认为,虽然石墨烯还处于基础研究阶段,但的确可能在能源、环境、航天、军事等关键领域有广阔发展空间,而作为碳材料研究大国的中国,石墨烯研究已走在了世界前列。

不过,刘忠范表示,目前对石墨烯前景的认识尚不明朗。

纸一样轻薄的防弹衣

记者:石墨烯到底是什么?

刘忠范:石墨烯是人类发现的首个二维原子晶体。首先它是世界上最薄的物质之一,仅相当于人头发丝直径的十万分之一。即使如此,石墨烯却是世界上最坚固的物质,比钢铁还要强韧100多倍。

从其他方面讲,石墨烯的导电性、导热性也非常良好。可以说它的出现刷新了人类对于物质世界和微观世界的认识,也为科研工作者开辟了一片崭新的广阔天地。

所以在石墨烯被发现短短六年之后,也就是2010年,它的发现者就获得了诺贝尔物理学奖,这在诺贝尔奖历史上也是不多见的。

记者:石墨烯具体可以用来做什么?

刘忠范:作为一种新兴的纳米材料,石墨烯的应用前景并不十分明朗。目前关于石墨烯的研究绝大部分仍处于实验室的基础研究阶段,但某些应用已经初现端倪,比如距离出现在我们日常所用的电子设备中的日子不远了。

现在柔性电子产品、可穿戴设备等概念非常流行,但手机、iPad脆弱的屏幕是短板。石墨烯拥有很好的柔韧性,可以任意弯折而不破坏性能。石墨烯还可以用作柔性电池的电极。如果这种设想实现了,那么我们的手机就薄如纸片,有iPad那么大的屏幕,不用的时候又可以折叠装进口袋。穿戴设备的弧度也可以随意调整,使它完全贴合身体。

另一方面,石墨烯具有非常高的化学惰性,因此可以用作某些军工材料或设备的涂层,使它们耐腐蚀。石墨烯密度极小,又无比坚固,可以大大减轻材料重量,同时又获得极高的机械强度。例如可制成像纸一样轻薄的防弹衣。

如果石墨烯用在航空航天设备中,可大大减少负荷。将石墨烯作为金属材料的添加剂,例如烯合金,会大大提高合金材料的屈服和抗拉强度,在航天领域潜在应用价值极大。

石墨烯还可以吸收微波波段的辐射,这能用于制造隐形飞机。美国NASA正在研制石墨烯的微型传感器,并计划用于航天过程中对氧气含量的精确监测。

总之,希望也相信科学家们无穷的创造力,将会使这些慢慢变为现实。

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