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    代表委員聚焦“新材料”——石墨烯

    發布時間:2021-05-11 點擊次數:41次

      用秸稈生產石墨烯,天方夜譚?

      “我們歷時多年攻關,從玉米芯中提取石墨烯,將石墨烯與玉米芯纖維復合生產出內暖纖維,進而推出石墨烯‘內暖’纖維產品?!比珖舜蟠?、濟南圣泉集團股份有限公司董事長唐一林向記者表示,這種紡織產品因加入了石墨烯材料,具有低溫遠紅外、抗菌抑菌、抗靜電等多種功能。

      全國政協委員、清華大學化學系教授李景虹6日在接受記者采訪時表示,秸稈中提取石墨烯是創新之舉。一方面利用農廢產品加工變廢為寶,減少了秸稈焚燒對環境的破壞;另一方面解決了用于紡織的石墨烯大規模生產問題。李景虹多年從事化學、材料學研究。以他為完成人的“石墨烯的電分析化學和生物分析化學研究”榮獲“2015年度國家自然科學獎二等獎?!?/p>

      石墨烯材料用于紡織品,意味著這種“新材料”走進了百姓生活。

      石墨烯是什么?它是一種由碳原子緊密排列而成的蜂窩狀結構的二維晶體,看上去近似一張六邊形網格構成的平面。它是目前薄的材料,單層石墨烯只有一個碳原子的厚度,屬于納米材料的一種。它的厚度只有0.34納米,一片1毫米厚的石墨片由近300萬層石墨烯堆垛而成。

      石墨烯的問世引起全世界的研究熱潮,許多專家稱之為“改變21世紀的材料”。有人預言,石墨烯有望成為讓“薄得像紙一樣的透明手機”“像襯衣一樣的防彈衣”等科幻產品變成現實的“點金石”。

      “上個世紀,物理學家通過理論計算判斷二維材料在自然中根本不存在。用海姆自己的話說,石墨烯曾經是他三朵‘思想的云’之一,由好奇心驅使通過不斷探索被發現的?!崩罹昂缯f。

      李景虹認為,石墨烯之所以被稱為“改變21世紀的材料”,因為它兼具多種獨特性能。比如,石墨烯具有超高的導電性,遷移率是硅的100倍;導熱性能優于碳納米管,有望成為未來超大規模納米集成電路的散熱材料;具有比金剛石還堅硬、是鋼鐵100倍的機械強度;極高的透光率;極高的比表面積,有望成為潛力巨大的儲能材料等。

      “基于以上性能,石墨烯在觸摸屏、電子器件、儲能電池、傳感器、半導體、航天、生物醫藥等領域擁有廣闊的應用前景?!崩罹昂缯f,“但是石墨烯材料從整體上尚處于研發階段,在不同領域產生具體產品的時間有早有晚。有的可能三到五年,也有的可能幾十年?!?/p>

      全國政協委員、中國科學院院士高鴻鈞曾表示,石墨烯在未來電子器件上具有誘人的應用前景,被看做是石墨烯研究可能突破、實現產業化的領域,成為國際上的研究熱點和競爭焦點。

      “我們課題組長期關注生物分析方法和生物傳感的研究,2007年開始就把石墨烯引入生物分析領域。經過持續探索,我們揭示了石墨烯電化學和電分析化學的基本規律,發展了石墨烯生物分析的新方法和研制了新型石墨烯生物傳感。未來的石墨烯傳感器可以用于醫療領域的血糖、前列腺癌癥標志物的高精度檢測?!崩罹昂缯f。

      新一輪產業升級和科技創新大背景下,新材料產業成為未來高新技術產業發展的基石和先導。目前,英國、美國、韓國等多國正著手推動石墨烯產業化。我國是石墨烯研究和應用開發活躍的國家之一,2015年出臺《關于加快石墨烯產業創新發展的若干意見》,并在全球率先啟動了石墨烯國家標準制定工作。

      “雖然前景光明,但存在的問題也不少?!痹谔埔涣挚磥?,我國石墨烯產業化發展還存在規?;苽潢P鍵性技術和成套裝備亟待完善,材料應用開發嚴重滯后,有影響力的企業很少參與,一些企業熱炒概念,忽視知識產權建設和保護等問題。

      “十三五”規劃綱要草案在戰略性新興產業發展行動專欄中提出,要大力發展形狀記憶合金、自修復材料等智能材料,石墨烯、超材料等納米功能材料。

      唐一林建議,推進意見的穩步落實,加快國標制定,在“十三五”規劃中統籌石墨烯產業發展,指導相關地區因地制宜制定本地區石墨烯產業發展規劃,促進上下游聯動,避免低水平重復。

    作者:余曉潔 侯麗軍 劉斐  2016年03月07日   來源:新華網   



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