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用秸稈生產(chǎn)石墨烯，天方夜譚?
“我們歷時(shí)多年攻關(guān)，從玉米芯中提取石墨烯，將石墨烯與玉米芯纖維復合生產(chǎn)出內暖纖維，進(jìn)而推出石墨烯‘內暖’纖維產(chǎn)品。”全國人大代表、濟南圣泉集團股份有限公司董事長(cháng)唐一林向記者表示，這種紡織產(chǎn)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(xié)委員、清華大學(xué)化學(xué)系教授李景虹6日在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示，秸稈中提取石墨烯是創(chuàng )新之舉。一方面利用農廢產(chǎn)品加工變廢為寶，減少了秸稈焚燒對環(huán)境的破壞;另一方面解決了用于紡織的石墨烯大規模生產(chǎn)問(wèn)題。李景虹多年從事化學(xué)、材料學(xué)研究。以他為完成人的“石墨烯的電分析化學(xué)和生物分析化學(xué)研究”榮獲“2015年度國家自然科學(xué)獎二等獎。”
石墨烯材料用于紡織品，意味著(zhù)這種“新材料”走進(jìn)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(wǎng)格構成的平面。它是目前薄的材料，單層石墨烯只有一個(gè)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(wàn)層石墨烯堆垛而成。
石墨烯的問(wèn)世引起全世界的研究熱潮，許多專(zhuān)家稱(chēng)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(chǎn)品變成現實(shí)的“點(diǎn)金石”。
“上個(gè)世紀，物理學(xué)家通過(guò)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(huà)說(shuō)，石墨烯曾經(jīng)是他三朵‘思想的云’之一，由好奇心驅使通過(guò)不斷探索被發(fā)現的。”李景虹說(shuō)。
李景虹認為，石墨烯之所以被稱(chēng)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*的導電性，遷移率是硅的100倍;導熱性能優(yōu)于碳納米管，有望成為未來(lái)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;*的透光率;*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(lǐng)域擁有廣闊的應用前景。”李景虹說(shuō)，“但是石墨烯材料從整體上尚處于研發(fā)階段，在不同領(lǐng)域產(chǎn)生具體產(chǎn)品的時(shí)間有早有晚。有的可能三到五年，也有的可能幾十年。”
全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院院士高鴻鈞曾表示，石墨烯在未來(lái)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(shí)現產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)域，成為國際上的研究熱點(diǎn)和競爭焦點(diǎn)。
“我們課題組長(cháng)期關(guān)注生物分析方法和生物傳感的研究，2007年開(kāi)始就把石墨烯引入生物分析領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)持續探索，我們揭示了石墨烯電化學(xué)和電分析化學(xué)的基本規律，發(fā)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(lái)的石墨烯傳感器可以用于醫療領(lǐng)域的血糖、前列腺癌癥標志物的高精度檢測。”李景虹說(shuō)。
新一輪產(chǎn)業(yè)升級和科技創(chuàng )新大背景下，新材料產(chǎn)業(yè)成為未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導。目前，英國、美國、韓國等多國正著(zhù)手推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化。我國是石墨烯研究和應用開(kāi)發(fā)活躍的國家之一，2015年出臺《關(guān)于加快石墨烯產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的若干意見(jiàn)》，并在全球率先啟動(dòng)了石墨烯國家標準制定工作。
“雖然前景光明，但存在的問(wèn)題也不少。”在唐一林看來(lái)，我國石墨烯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還存在規模化制備關(guān)鍵性技術(shù)和成套裝備亟待完善，材料應用開(kāi)發(fā)嚴重滯后，有影響力的企業(yè)很少參與，一些企業(yè)熱炒概念，忽視知識產(chǎn)權建設和保護等問(wèn)題。
“十三五”規劃綱要草案在戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)專(zhuān)欄中提出，要大力發(fā)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(jìn)意見(jiàn)的穩步落實(shí)，加快國標制定，在“十三五”規劃中統籌石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，指導相關(guān)地區因地制宜制定本地區石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃，促進(jìn)上下游聯(lián)動(dòng)，避免低水平重復。
作者：余曉潔 侯麗軍 劉斐 2016年03月07日 來(lái)源：新華網(wǎng)
