我們知道,大自然中有很多蜂窩結構的物體。由于人們總習慣于站在人類的高度去俯瞰動物的世界,以為人類的智慧代表著大自然。然而我們卻總被大自然所蘊藏的神奇所嘆服。比如蜂巢,當科學家第一次發(fā)現(xiàn)這種六邊形結構的奧妙之處時,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構,在最節(jié)省原料的前提下,讓蜂巢的容積實現(xiàn)了最大化,以容納更多蜜蜂。這種等六邊形連接的結構形式,同時密合度最高,原料等量而均勻,不僅精巧神奇,而且是一種最經(jīng)濟的空間架構。
這種神奇的結構,可不僅僅存在于動物們的建筑中。它還存在于大自然很多的神秘領域,
比如當你在水面上的氣泡,還有昆蟲的復眼。當然,還有一種蜂巢結構,塔即不存在于建筑中,也不存在于動物身上,而是存在于自然界的礦物質碳元素中,它就是被稱為21世紀“未來材料”的石墨烯。
石墨烯就是這樣一種由碳原子構成的單層片狀的蜂巢結構,而石墨烯也是目前世界上已知材料中最輕、最薄、硬度最高、韌性最強的新型納米材料。
此外,石墨烯材料具有超強導電性、超高導熱系數(shù),幾乎完全透明等物理化學性能。
也正因為此,石墨烯的發(fā)現(xiàn)者獲得了2010年的諾貝爾物理學獎。
2009年,馮冠平先生引進海外石墨烯華人專家團隊,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)鏈迅速在國內落地發(fā)展,技術逐漸領先世界。
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,由于這種結構,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,電子移動快,所以導熱、導電均勻,金屬銀還高10倍。發(fā)熱快,耗損低;
由于整個材料都是穩(wěn)定的六邊形結構,所以石墨烯材料柔韌性強,硬度高,是鋼的100倍……
這是簡單的根據(jù)蜜蜂巢的性能來同理化推導石墨烯的性能優(yōu)勢原因所在。那么更為科學的解釋是什么呢?
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體都快。而石墨烯電子之間充分搭接,減少了界面熱阻。其導熱性能不僅而且均勻。
得知石墨烯這些特殊技能,就到了運用的時候了。可是石墨烯是非常輕薄的,300萬層石墨烯厚度也僅為1毫米。如何將石墨烯這種性能應用起來,實現(xiàn)規(guī)范化量產(chǎn),是在石墨烯誕生之初行業(yè)面臨的一個難題。
如果說安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫先生發(fā)現(xiàn)了石墨烯,實現(xiàn)了材料學的歷史性革命創(chuàng)舉,吹響了新材料誕生的號角,那么烯旺科技的“純石墨烯發(fā)熱膜”則是石墨烯新材料應用領域率先扛旗前進的人。
2015年,烯旺科技在石墨烯奠基人馮冠平先生的帶領下,率先發(fā)明了石墨烯行業(yè)的核心專利技術——石墨烯發(fā)熱膜,從此開辟了石墨烯走上發(fā)熱應用和智能穿戴領域的先河,為我國石墨烯行業(yè)的應用化發(fā)展奠定了基礎。
石墨烯發(fā)熱膜,厚度僅為0.25毫米讓納米級厚度的石墨烯這種優(yōu)越的蜂窩結構,不再松散難以制備和掌控,而是實現(xiàn)了模塊化,固態(tài)化,讓石墨烯的性能得以應用到民用產(chǎn)品上,走進千萬百姓家。
神奇的蜂窩結構,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域,石墨烯智能穿戴、石墨烯醫(yī)療、石墨烯美容、無水汗蒸能量房……
據(jù)悉,基于石墨烯柔性器件即烯旺科技的純石墨烯發(fā)熱膜對于腫瘤的無創(chuàng)石墨烯溫熱療法,已經(jīng)取得重大突破并于美國前沿醫(yī)療雜志《Advanced Therapeutics》期刊,并作為當期封面形式發(fā)表。
未來石墨烯材料的應用潛力巨大,必須抓住機遇,掌握核心技術,加快研發(fā)進程,讓石墨烯材料為推動科技發(fā)展而努力!
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）
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