10月23日,习近平主席参观了英国曼彻斯特大学国家石墨烯研究院,听取了诺贝尔物理奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授介绍石墨烯的研究情况,并且参观了石墨烯的产品展示和生产石墨烯的“地下超净实验室”。习主席指出,在当前新一轮的产业升级和科技革命大背景下,新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导,对全球的经济、环境、科技的各个领域产生深刻的影响,中英在石墨烯研究领域完全可以实现“强强联合”。
针对这一热点新闻,北京新闻广播《照亮新闻深处》节目邀请中国复合材料学会专家水江澜教授做客,为听众们普及石墨烯的相关科学知识。
水教授介绍到,石墨烯是由碳原子组成的单层石墨,碳原子之间相互连接成六角网格。铅笔里用的石墨就相当于无数层石墨烯叠在一起。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯具有非常好的导热性、电导性、透光性,而且具有高强度、超轻薄、超大比表面积等特性,基于石墨烯的纳米复合材料在能量储存、液晶器件、电子器件、生物材料、传感材料和催化剂载体等领域展现出许多优良性能,具有广阔的应用前景。
作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
水教授还分析到,虽然石墨烯具有上述诸多优点,但它目前还面临一些问题:虽然石墨烯存在于自然界中,但很难剥离出单层结构,而且容易在生产过程中产生很多缺陷,导致石墨烯片的不纯净,因此批量化生产和大尺寸生产是阻碍石墨烯大规模商用的最主要因素。
目前,中国的石墨资源丰富,价格低廉,石墨烯的研究紧跟国际步伐,并在量产方面取得了一定的成果。未来,随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破,石墨烯的产业化应用步伐正在加快,基于已有的研究成果,最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
最后,主持人总结到,目前我国新材料市场缺口大,整体自给率在56%左右,其他全部依赖进口。未来,我国石墨烯的发展也将在太阳能、军工、环保、制造等各行业发挥巨大作用。
该节目的播出让听众们了解了“石墨烯”这一新鲜名词,对石墨烯以及复合材料的发展有了更深刻的认识。中国复合材料学会将紧跟国家战略部署,加大对石墨烯等新材料的科学普及和研究力度。