9月24日，2017中國(guó)國(guó)際石墨烯創(chuàng)新大會(huì)即將在南京拉開帷幕，在為期三天的盛會(huì)上，將展示從國(guó)內(nèi)外征集的100多項(xiàng)石墨烯科研創(chuàng)新成果，在貼近民生需求、推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展，以及石墨烯關(guān)鍵制備等方面精彩呈現(xiàn)，讓之前“高大上”得似乎有些玄妙的石墨烯特性，實(shí)現(xiàn)“接地氣”看得見能摸著的創(chuàng)新應(yīng)用。
貼近人們生活需求
可穿戴設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)之一是佩戴性，目前多數(shù)智能手表、手環(huán)不夠精巧、耐用和美觀，更別提智能服裝了。英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科研人員2015年在自然出版集團(tuán)旗下的《科學(xué)報(bào)告》期刊發(fā)表論文稱，石墨烯憑借其高導(dǎo)電性、超薄、柔性和堅(jiān)固等特色，被證明是可穿戴電子設(shè)備的重要元素。
此次石墨烯創(chuàng)新大會(huì)上，將展示我國(guó)研發(fā)人員根據(jù)人們?nèi)粘Ｉ钚枰_發(fā)的石墨烯柔性電熱膜，并通過不同生產(chǎn)方式產(chǎn)生形態(tài)各異的柔性石墨烯發(fā)熱膜，可應(yīng)用于智能穿戴設(shè)備，其中石墨烯智能加熱服集保暖和熱療功能于一體，能滿足人們隨時(shí)熱療和保暖需求。而將其應(yīng)用在智能家居中做取暖產(chǎn)品，可達(dá)到智能溫控、節(jié)能環(huán)保和美觀實(shí)用，符合國(guó)家煤改電政策的取暖規(guī)定。
在最新一期熱播的《極限挑戰(zhàn)》電視節(jié)目中，把追擊和守護(hù)“石墨烯電池”文件作為扣人心弦的環(huán)節(jié)。而在科學(xué)界，近年來關(guān)于石墨烯電池的研究一直在努力不輟，終極目標(biāo)是開發(fā)出低成本、高穩(wěn)定、輕量級(jí)、壽命為鋰電池20倍的石墨烯電池，將極大提升可穿戴設(shè)備的配置水準(zhǔn)。為了能讓觀眾親身體驗(yàn)一下石墨烯電池的神奇之處，此次石墨烯創(chuàng)新大會(huì)特設(shè)立面積2萬平方米、200余展商云集的2017中國(guó)國(guó)際石墨烯材料應(yīng)用博覽會(huì)，其中將展示石墨烯材料制備的各種電池，以及實(shí)用的可穿戴產(chǎn)品等。
墨烯在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用更是驚艷。此次參展的創(chuàng)新成果中，有采用電化學(xué)法制備石墨烯溶膠，且通過干燥工藝制得石墨烯粉體，將其與化肥復(fù)合制成一種新型肥料——石墨烯增效復(fù)合肥，在針對(duì)萵筍、蘿卜等農(nóng)作物實(shí)驗(yàn)種植中，竟探究出節(jié)肥增產(chǎn)、低碳環(huán)保之效，開拓出納米材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的新思路。
在制造業(yè)擔(dān)起大任
為實(shí)施從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的《中國(guó)制造2025》規(guī)劃，國(guó)務(wù)院提出將在“十三五”期間推動(dòng)15個(gè)關(guān)鍵工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)研究向應(yīng)用技術(shù)研究轉(zhuǎn)化，其中，作為單列的戰(zhàn)略性前沿材料，石墨烯榜上有名。專家認(rèn)為，石墨烯將大有潛力推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，由國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工鏈條的中低端向中高端邁進(jìn)。
此次參展的百余項(xiàng)石墨烯創(chuàng)新成果中，濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院冷金鳳教授團(tuán)隊(duì)帶來的石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，引起眾多評(píng)委的稱贊。這種新型材料具有高強(qiáng)高塑性高韌性，不僅集中了碳化硅鋁基復(fù)合材料、鋁合金等材料的優(yōu)點(diǎn)，還可彌補(bǔ)其不足，不大幅增加成本，可作為航空航天飛行器、軌道車輛等領(lǐng)域關(guān)鍵材料。
當(dāng)前世界各國(guó)尤其美國(guó)、丹麥和法國(guó)等，嚴(yán)格限制造船業(yè)使用的涂料中揮發(fā)性有機(jī)物含量(VOC)及其排放。中國(guó)擁有高達(dá)兩千億防腐涂料市場(chǎng)，其中海洋重防腐涂料需求年均增速超過20%。中國(guó)工程院院士薛群基指出：“石墨烯重防腐涂料對(duì)國(guó)家安全和海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大意義，應(yīng)結(jié)合各方面力量，把石墨烯重防腐涂料產(chǎn)業(yè)做大做好。”
由此，在6位院士力推下，中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(CGIA)、北京寰能華清石墨烯科技發(fā)展有限公司等發(fā)起創(chuàng)辦“石墨烯防腐應(yīng)用推進(jìn)工作組”，推動(dòng)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的石墨烯基重防腐涂料應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)酷海洋大氣環(huán)境下長(zhǎng)效防腐和功能化、輕量化及環(huán)保性的統(tǒng)一，較傳統(tǒng)重防腐涂料防腐性能提高3—6倍。并且，工作組在此次石墨烯大會(huì)上專門設(shè)立石墨烯在防腐涂料產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的論壇，力邀美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)、丹麥科技大學(xué)和中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所著名學(xué)者，以及相關(guān)企業(yè)共話未來應(yīng)用發(fā)展，還會(huì)展示不同種石墨烯改性環(huán)氧粉末涂料等產(chǎn)品。
突破制備打通產(chǎn)業(yè)鏈
為構(gòu)建完整石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈，由工信部聯(lián)合發(fā)改委、科技部等編制的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》對(duì)突破石墨烯材料規(guī)模化制備和微納結(jié)構(gòu)測(cè)量表征等共性關(guān)鍵技術(shù)明確提出要求，以加速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
來自英國(guó)曼徹斯特大學(xué)石墨烯實(shí)驗(yàn)室核心研究員、國(guó)家石墨烯研究院技術(shù)專家于葛亮博士，將在大會(huì)展示其開發(fā)的一種機(jī)械剝離二維材料系統(tǒng)，可使生產(chǎn)高質(zhì)高量的石墨烯成為可能，并且系統(tǒng)的智能控制達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，這一成果很符合國(guó)務(wù)院《關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知》要求。
上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授沈淑玲帶來的高質(zhì)量水溶性石墨烯量子點(diǎn)制備技術(shù)及配方，有望實(shí)現(xiàn)石墨烯量子點(diǎn)大批量低成本產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系教授盧紅斌對(duì)此點(diǎn)評(píng)道，“由于尺寸在10nm以下的零維石墨烯量子點(diǎn)表現(xiàn)出更強(qiáng)的量子限域效應(yīng)和邊界效應(yīng)，因此在光電器件、生物成像、發(fā)光二極管和傳感器，甚至未來靶向治療癌癥等方面有著重要應(yīng)用前景。但是目前的制備方法普遍存在步驟繁瑣、產(chǎn)率低等問題，顯然這一研究方向很有價(jià)值”。
中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)李義春博士在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說：“中國(guó)已然成為全球石墨烯產(chǎn)業(yè)的火車頭，這與中國(guó)對(duì)產(chǎn)業(yè)的需求和重視有關(guān)。這次大會(huì)集結(jié)到的國(guó)內(nèi)外上百項(xiàng)科研成果，將通過國(guó)際石墨烯大會(huì)這個(gè)科研創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)展示和對(duì)接，映射出中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的活力和潛能，也彰顯出此次大會(huì)在引領(lǐng)和加速產(chǎn)學(xué)研用轉(zhuǎn)化方面的重大意義。”
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