在第十九屆中國北京國際科技產業博覽會上,北京碳世紀科技有限公司(以下簡稱“碳世紀”)的展臺并不起眼。展臺一側擺放的是一些個頭不大的容器,里面裝了一些黑色的石墨、石墨烯產品。
展臺上的另一件展品也不起眼,這件展品是在真空玻璃管里放了一小塊石墨烯,下面是一個強光源,光源照到其上的石墨烯之后,真空管里的石墨烯就會懸浮起來。然而就是這樣一件看起來并不起眼的展品和實驗,卻吸引了一些正在懂行的專業觀眾,在此流連忘返。
石墨是一種常用的礦物質材料,石墨烯則是從石墨中提取的一種新型納米材料,是目前科學界公認的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的材料。百度百科在介紹石墨烯時提到,“石墨烯是‘新材料之王’,科學家甚至預言石墨烯將極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。”
碳世紀是這樣介紹自己的:“擁有石墨烯宏量制備技術和能力,致力于石墨烯下游應用技術的研究開發,目前已建成兩條年產噸級的示范生產線,實現了定制生產。”
宏量生產后加強應用研究
2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功從石墨中分離出石墨烯,證實它可以單獨存在,這之后的十多年來全球科研機構雖然對石墨烯科的研究熱情很高,但在產品市場,真正打通商業化應用的產品寥寥無幾。
在科博會上,碳世紀產品部總監徐亭介紹,碳世紀是目前全球少數實現大規模生產石墨烯的企業之一。碳世紀不滿足于僅僅只是向一些上游廠商提供石墨烯材料,還在致力于石墨烯應用方面的研究,在石墨烯應用技術研究方面,已經成功研制了石墨烯潤滑油添加劑、超級電容器用石墨烯改性活性炭、石墨烯改性塑料、石墨烯改性鋰電電極等產品和技術。
鞋油、潤滑油、塑料、金屬材料、化纖材料等物品當中摻入石墨烯,性能表現為強度增強、導電、導熱,抗菌、潤滑等,石墨烯將來還有可能入藥。
徐亭透露,碳世紀開發出的石墨烯相關產品,比較成功的是碳威,它是一種新型潤滑劑,添加到汽車發動機油中,能夠起到平均節省7~8%燃油的效果,且具有超強的抗磨損性,產品投放市場后反饋很好。另外,由碳世紀提供材料,國內一家企業已經生產出了真正的石墨烯電池。由于石墨烯可以應用于基礎材料領域,未來應用市場前景非常廣闊。
正在進行航空領域應用的研究
2015年6月,南開大學化學學院教授陳永勝和物理學院教授田建國領導的科研團隊經過研究,獲得了一種特殊的石墨烯材料,這種材料可在包括太陽光在內的各種光源照射下驅動飛行,其獲得的驅動力是傳統光壓的1000倍以上。光直接驅動飛行是科學界和航空航天界多年的夢想,陳永勝和田建國的研究讓未來“光動”飛行成為可能。
徐亭透露,碳世紀在去年同期率先通過視頻的方式,向公眾演示了這一現象。目前碳世紀已經在和國內航空科研機構開展合作,共同進行研究石墨烯材料在航空航天領域的應用。具體研究內容包括多大強度光對石墨烯材料能產生多大力量、光照產生的力量與真空度的關系等,未來碳世紀有望開展石墨烯在航空航天應用領域的實踐。
徐亭介紹,碳世紀目前一共有70多名員工,其中有近50個人是科研人員,研發團隊非常執著。碳世紀是第一次參加科博會,科博會觀眾中有非常懂行的人,他們當中有人到展會現場,找碳世紀談投資或商討開展研發生產合作等事宜。
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