中外石墨烯科研創新成果綻放金秋

　　9月24日，2017中國國際石墨烯創新大會即將在南京拉開帷幕，在為期三天的盛會上，將展示從國內外征集的100多項石墨烯科研創新成果，在貼近民生需求、推動制造業發展，以及石墨烯關鍵制備等方面精彩呈現，讓之前“高大上”得似乎有些玄妙的石墨烯特性，實現“接地氣”看得見能摸著的創新應用。

　　貼近人們生活需求

　　可穿戴設備面臨的挑戰之一是佩戴性，目前多數智能手表、手環不夠精巧、耐用和美觀，更別提智能服裝了。英國曼徹斯特大學的科研人員2015年在自然出版集團旗下的《科學報告》期刊發表論文稱，石墨烯憑借其高導電性、超薄、柔性和堅固等特色，被證明是可穿戴電子設備的重要元素。

　　此次石墨烯創新大會上，將展示我國研發人員根據人們日常生活需要開發的石墨烯柔性電熱膜，并通過不同生產方式產生形態各異的柔性石墨烯發熱膜，可應用于智能穿戴設備，其中石墨烯智能加熱服集保暖和熱療功能于一體，能滿足人們隨時熱療和保暖需求。而將其應用在智能家居中做取暖產品，可達到智能溫控、節能環保和美觀實用，符合國家煤改電政策的取暖規定。

　　在最新一期熱播的《極限挑戰》電視節目中，把追擊和守護“石墨烯電池”文件作為扣人心弦的環節。而在科學界，近年來關于石墨烯電池的研究一直在努力不輟，終極目標是開發出低成本、高穩定、輕量級、壽命為鋰電池20倍的石墨烯電池，將極大提升可穿戴設備的配置水準。為了能讓觀眾親身體驗一下石墨烯電池的神奇之處，此次石墨烯創新大會特設立面積2萬平方米、200余展商云集的2017中國國際石墨烯材料應用博覽會，其中將展示石墨烯材料制備的各種電池，以及實用的可穿戴產品等。

　　石墨烯在農業方面的應用更是驚艷。此次參展的創新成果中，有采用電化學法制備石墨烯溶膠，且通過干燥工藝制得石墨烯粉體，將其與化肥復合制成一種新型肥料——石墨烯增效復合肥，在針對萵筍、蘿卜等農作物實驗種植中，竟探究出節肥增產、低碳環保之效，開拓出納米材料在農業領域應用的新思路。

　　在制造業擔起大任

　　為實施從制造大國向制造強國轉變的《中國制造2025》規劃，國務院提出將在“十三五”期間推動15個關鍵工業領域的基礎技術研究向應用技術研究轉化，其中，作為單列的戰略性前沿材料，石墨烯榜上有名。專家認為，石墨烯將大有潛力推動中國制造業轉型升級，由國際產業分工鏈條的中低端向中高端邁進。

　　此次參展的百余項石墨烯創新成果中，濟南大學材料科學與工程學院冷金鳳教授團隊帶來的石墨烯增強金屬基復合材料，引起眾多評委的稱贊。這種新型材料具有高強高塑性高韌性，不僅集中了碳化硅鋁基復合材料、鋁合金等材料的優點，還可彌補其不足，不大幅增加成本，可作為航空航天飛行器、軌道車輛等領域關鍵材料。

　　當前世界各國尤其美國、丹麥和法國等，嚴格限制造船業使用的涂料中揮發性有機物含量（VOC）及其排放。中國擁有高達兩千億防腐涂料市場，其中海洋重防腐涂料需求年均增速超過20%。中國工程院院士薛群基指出：“石墨烯重防腐涂料對國家安全和海洋經濟發展有重大意義，應結合各方面力量，把石墨烯重防腐涂料產業做大做好。”

　　由此，在6位院士力推下，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟（CGIA）、北京寰能華清石墨烯科技發展有限公司等發起創辦“石墨烯防腐應用推進工作組”，推動我國自主知識產權的石墨烯基重防腐涂料應用，實現嚴酷海洋大氣環境下長效防腐和功能化、輕量化及環保性的統一，較傳統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上專門設立石墨烯在防腐涂料產業應用的論壇，力邀美國賓夕法尼亞州立大學、丹麥科技大學和中科院寧波材料技術與工程研究所著名學者，以及相關企業共話未來應用發展，還會展示不同種石墨烯改性環氧粉末涂料等產品。

　　突破制備打通產業鏈

　　為構建完整石墨烯產業鏈，由工信部聯合發改委、科技部等編制的《新材料產業發展指南》對突破石墨烯材料規模化制備和微納結構測量表征等共性關鍵技術明確提出要求，以加速實現產業化。

　　來自英國曼徹斯特大學石墨烯實驗室核心研究員、國家石墨烯研究院技術專家于葛亮博士，將在大會展示其開發的一種機械剝離二維材料系統，可使生產高質高量的石墨烯成為可能，并且系統的智能控制達到國際領先水平，這一成果很符合國務院《關于印發新一代人工智能發展規劃的通知》要求。

　　上海理工大學材料科學與工程學院副教授沈淑玲帶來的高質量水溶性石墨烯量子點制備技術及配方，有望實現石墨烯量子點大批量低成本產業化生產。在接受科技日報記者采訪時，復旦大學高分子科學系教授盧紅斌對此點評道，“由于尺寸在10nm以下的零維石墨烯量子點表現出更強的量子限域效應和邊界效應，因此在光電器件、生物成像、發光二極管和傳感器，甚至未來靶向治療癌癥等方面有著重要應用前景。但是目前的制備方法普遍存在步驟繁瑣、產率低等問題，顯然這一研究方向很有價值”。

　　中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟秘書長李義春博士在接受科技日報記者采訪時說：“中國已然成為全球石墨烯產業的火車頭，這與中國對產業的需求和重視有關。這次大會集結到的國內外上百項科研成果，將通過國際石墨烯大會這個科研創新成果轉化平臺實現展示和對接，映射出中國石墨烯產業創新的活力和潛能，也彰顯出此次大會在引領和加速產學研用轉化方面的重大意義。”