石墨烯不仅“暖”还很“新”

说到石墨烯

大家并不陌生

石墨烯地暖、石墨烯电热毯、石墨烯踢脚线

……

由于石墨烯材料具有

高导热性

近年来

已成为取暖产品必不可少的

广告“热词”

不仅如此，被称为“新材料之王”的石墨烯，其实还很“新”。有科学家称，这种新材料将会彻底改变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。

石墨烯是只有一个原子层厚度的单层石墨片，理论强度是钢的百倍，几乎完全透明，由于其独特的物理、化学性质，石墨烯可以想象的应用场景很多，但目前大部分仍处于研发阶段，比如电子信息、能源、功能性材料、生物医药、节能环保、航空航天领域等。

制备决定未来，年产量可达20万吨

“对于石墨烯的发展和产业化可谓见仁见智。”中国科学院研究员说，尽管众说纷纭，但大家有一个普遍共识：对于石墨烯产业来说，制备决定未来。

研究人员研发出一种高品质石墨烯制备方法，这是一种融合多物理场、多工艺环节耦合，将三维石墨块体剥离形成二维纳米材料的物理过程。

“提高压力，反应容器就碎了。”针对这一难点，研究团队利用石墨烯开发出新的陶瓷材料，完成升级高压均质机的研制，可谓“以石墨烯之矛，攻石墨烯之盾”的经典案例。今年，该团队为宁夏某企业完成第三代高纯石墨烯生产线建设，年产量达20万吨。

石墨烯不是万金油

石墨烯有“新材料之王”的美誉，也有“骗局”“坑王”的毁誉，其发展和应用多年来争议不断。那么，实际应用中它真如理论上所说无所不能吗？

以石墨烯涂料为例，超薄石墨烯微片可以比传统玻璃鳞片（3～5微米）提供更好的物理屏蔽，延缓腐蚀介质的渗透，但比金属更稳定的高导电性石墨烯会加剧金属的电化学腐蚀，其提供的物理屏蔽效应只能满足短期防腐需求。

以石墨烯电池为例，石墨烯能够提高充放电速率，而对于容（能）量的提升基本没有任何帮助。汽车海报上写的“8分钟充满80%，续航1000公里”，其噱头意义大于实用价值。清华大学材料科学与工程专家解释道，单纯依靠石墨烯电池提高续航里程的希望十分渺茫。

以石墨烯口罩、棉签为例，目前市面售卖的所谓“石墨烯口罩”多为噱头。某款“生物质石墨烯”原料，经查实为秸秆加工而成。值得注意的是，某些口罩材料采用纳米级活性炭，长期佩戴活性炭口罩的确存在吸入颗粒的风险。公众日常防疫，选择符合国标的防护口罩。至于棉签，添加石墨烯或活性炭更是无稽之谈。

“石墨烯热”  做好新材料提供关键支撑

有关专家对当前的“石墨烯热”表示担心，石墨烯产业依赖于石墨烯材料本身，没有好的材料就失去了产业的根基，把材料做好是关键。

近日，工信部等四部门联合印发《原材料工业“三品”实施方案》，方案提出到2025年，原材料品种更加丰富、品质更加稳定、品牌更具影响力。实施前沿材料前瞻布局行动，积极培育石墨烯材料、量子材料、智能材料等前沿新材料，进一步提升高端产品有效供给能力，强化对战略性新兴产业和国家重大工程的支撑作用。