我們知道,大自然中有很多蜂窩結(jié)構(gòu)的物體。由于人們總習(xí)慣于站在人類(lèi)的高度去俯瞰動(dòng)物的世界,以為人類(lèi)的智慧代表著大自然。然而我們卻總被大自然所蘊(yùn)藏的神奇所嘆服。比如蜂巢,當(dāng)科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)這種六邊形結(jié)構(gòu)的奧妙之處時(shí),才發(fā)現(xiàn)蜜蜂們的建筑才能仿佛是上帝賦予的。
研究發(fā)現(xiàn),這種正六角形的建筑結(jié)構(gòu),在最節(jié)省原料的前提下,讓蜂巢的容積實(shí)現(xiàn)了最大化,以容納更多蜜蜂。這種等六邊形連接的結(jié)構(gòu)形式,同時(shí)密合度最高,原料等量而均勻,不僅精巧神奇,而且是一種最經(jīng)濟(jì)的空間架構(gòu)。
這種神奇的結(jié)構(gòu),可不僅僅存在于動(dòng)物們的建筑中。它還存在于大自然很多的神秘領(lǐng)域,
比如當(dāng)你在水面上的氣泡,還有昆蟲(chóng)的復(fù)眼。當(dāng)然,還有一種蜂巢結(jié)構(gòu),塔即不存在于建筑中,也不存在于動(dòng)物身上,而是存在于自然界的礦物質(zhì)碳元素中,它就是被稱(chēng)為21世紀(jì)“未來(lái)材料”的石墨烯。
石墨烯就是這樣一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀的蜂巢結(jié)構(gòu),而石墨烯也是目前世界上已知材料中最輕、最薄、硬度最高、韌性最強(qiáng)的新型納米材料。
此外,石墨烯材料具有超強(qiáng)導(dǎo)電性、超高導(dǎo)熱系數(shù),幾乎完全透明等物理化學(xué)性能。
也正因?yàn)榇?石墨烯的發(fā)現(xiàn)者獲得了2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
2009年,馮冠平先生引進(jìn)海外石墨烯華人專(zhuān)家團(tuán)隊(duì),并以種子基金投資孵化20多家石墨烯企業(yè),石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈迅速在國(guó)內(nèi)落地發(fā)展,技術(shù)逐漸領(lǐng)先世界。
那么究竟石墨烯,憑借什么能將自己打造出這些逆天屬性,從而成為新材料之王呢?
前面講到蜂巢,由于這種結(jié)構(gòu),密合度最高,最節(jié)省材料,而且讓空間最大化。由淺入深,同樣的道理。
由于用材料最少,且高度密合,所以石墨烯輕薄,僅0.335納米;
由于等六邊形彼此連接,電子移動(dòng)快,所以導(dǎo)熱、導(dǎo)電均勻,金屬銀還高10倍。發(fā)熱快,耗損低;
由于整個(gè)材料都是穩(wěn)定的六邊形結(jié)構(gòu),所以石墨烯材料柔韌性強(qiáng),硬度高,是鋼的100倍……
這是簡(jiǎn)單的根據(jù)蜜蜂巢的性能來(lái)同理化推導(dǎo)石墨烯的性能優(yōu)勢(shì)原因所在。那么更為科學(xué)的解釋是什么呢?
在石墨烯中,電子能夠極為高效地遷移,作為二維材料,它在室溫下傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快。而石墨烯電子之間充分搭接,減少了界面熱阻。其導(dǎo)熱性能不僅而且均勻。
得知石墨烯這些特殊技能,就到了運(yùn)用的時(shí)候了�？墒鞘┦欠浅］p薄的,300萬(wàn)層石墨烯厚度也僅為1毫米。如何將石墨烯這種性能應(yīng)用起來(lái),實(shí)現(xiàn)規(guī)范化量產(chǎn),是在石墨烯誕生之初行業(yè)面臨的一個(gè)難題。
如果說(shuō)安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫先生發(fā)現(xiàn)了石墨烯,實(shí)現(xiàn)了材料學(xué)的歷史性革命創(chuàng)舉,吹響了新材料誕生的號(hào)角,那么烯旺科技的“純石墨烯發(fā)熱膜”則是石墨烯新材料應(yīng)用領(lǐng)域率先扛旗前進(jìn)的人。
2015年,烯旺科技在石墨烯奠基人馮冠平先生的帶領(lǐng)下,率先發(fā)明了石墨烯行業(yè)的核心專(zhuān)利技術(shù)——石墨烯發(fā)熱膜,從此開(kāi)辟了石墨烯走上發(fā)熱應(yīng)用和智能穿戴領(lǐng)域的先河,為我國(guó)石墨烯行業(yè)的應(yīng)用化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
石墨烯發(fā)熱膜,厚度僅為0.25毫米讓納米級(jí)厚度的石墨烯這種優(yōu)越的蜂窩結(jié)構(gòu),不再松散難以制備和掌控,而是實(shí)現(xiàn)了模塊化,固態(tài)化,讓石墨烯的性能得以應(yīng)用到民用產(chǎn)品上,走進(jìn)千萬(wàn)百姓家。
神奇的蜂窩結(jié)構(gòu),已被現(xiàn)代建筑界不斷模仿借鑒;神奇的石墨烯材料,也正逐漸走向更多民用領(lǐng)域,石墨烯智能穿戴、石墨烯醫(yī)療、石墨烯美容、無(wú)水汗蒸能量房……
據(jù)悉,基于石墨烯柔性器件即烯旺科技的純石墨烯發(fā)熱膜對(duì)于腫瘤的無(wú)創(chuàng)石墨烯溫?zé)岑煼?已經(jīng)取得重大突破并于美國(guó)前沿醫(yī)療雜志《Advanced Therapeutics》期刊,并作為當(dāng)期封面形式發(fā)表。
未來(lái)石墨烯材料的應(yīng)用潛力巨大,必須抓住機(jī)遇,掌握核心技術(shù),加快研發(fā)進(jìn)程,讓石墨烯材料為推動(dòng)科技發(fā)展而努力!
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）
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