【对话】中科院宁波所林正得:石墨烯足以仰望星空,但眼下更需脚踏实地

烯碳资讯2020-06-29 15:14:11



小烯导读


9月6日,“石墨烯引爆产业革命”高峰论坛在福建厦门举行。中国科学院宁波材料研究所研究员、博士生导师林正得参加此次论坛。林研究员指出,墨烯带来的变革和实惠,在不远的将来都将真实地出现在我们的生活里。我们要“仰望星空”,眼下更当“脚踏实地”。



林正得

2008年博士毕业于国立新竹清华大学材料科学与工程学研究所,20102012年于中央研究院担任博士后研究员。2012年赴美国麻省理工学院(MIT)电子学研究实验室进行博士后研究,2013年转任MIT机械系博士后研究员。20146月加入中科院宁波材料所。任研究员,博士生导师。2013年浙江省第六批“千人计划”创新长期项目入选者,2014年中科院“百人计划”入选者。在Nature CommunicationsAdvanced MaterialsAdvanced Functional MaterialsCarbon等期刊发表学术论文25(含封面2),另有6篇国内外专利。研究兴趣集中于石墨烯气相沉积生长技术、石墨烯复合功能材料与多孔材料,并开发相关match应用如:复合材料、传感器、分离膜等。


这些年,我和我的团队主攻石墨烯在复合材料和传感器2个领域应用研究。对于很多人来说,复合材料和传感器比较陌生,其实这两者跟我们的生活息息相关。就像桌子面板如今大多不是实木做的,是三合板合成的一样,复合材料跟我们的生活没有距离,它充斥在我们生活周遭。


石墨烯在复合材料领域的角色,也比较好理解,它的主要亮点是导电、导热及机械性能,作用很大。高分子材料一般是不导电的。而不导电的高分子做出的各种装备外壳容易产生静电、产生电火花,这就有火灾隐患。在这类高分子中添加石墨烯,能使得高分子不容易产生静match电,提高安全层级;我再举一个例子,在航空航天航海器材方面,石墨烯也有出色表现。众所周知,碳是一种很轻的材料。卫星、船舰、深海工作站等平台,对重量有很严格的要求,其性能要比钢铁还要强。这时候,如果match将石墨烯添加到金属基底去做复合材料,产品就能达到严苛的要求,实现轻量化、性能也match更高。


电器装备比如轻薄本(笔记本)芯片的性能要求更高,发热量也更大。如果把石墨烯加到高分子或金属基底里边,可以提到导热性能,对芯片的运转起到更好的协同作用。手机方面,如果增强塑料基底的机械性能,能过做得更轻更薄。传统材料制作的塑料产品往往是容易破碎的,加入石墨烯可以加强塑料的机械性能,使得这些替代性产品更加轻薄便利。


石墨烯跟复合材料结合,产品的性能将显著提高。我研究的另外一个领域是让传感器搭载石墨烯,未来推出的新产品跟传统产品相比,更是惊喜连连。传感器,在我们日常汽车速度控制、散热功能上就用到了,飞机起飞甚至有几百个传感器同时运转。石墨烯应用到传感器上,在现今的工厂火灾防控、机器人运转等领域,将有更好的表现,在未来的工业4.0、智能制造时代石墨烯将扮演不可估量的角色。比如用石墨烯生产的生物医疗传感器件,通过“电子皮肤”就可以及时监控人体的血压、心跳和脉搏,甚至还可以实测糖尿病患者的生物指标。


以上这些例子,石墨烯带来的变革和实惠,在不远的将来都将真实地出现在我们的生活里。我们要“仰望星空”,眼下更当“脚踏实地”。石墨烯作为一种新“材料之王”,其当前产业化生产、商业化应用面临难题也是显著的。


我个人认为,新材料是全新的事物,是未知的事物,其迈向产业化的过程中主要有两个关键点:第一,产品性能要稳定,但市场规模化要求降低价格,这是目前石墨烯生产应用最大的瓶颈。虽然产品性能高,但价格太高,产品就没法被消费者及市场终端所接受;第二,目前石墨烯尚未推出“杀手级”的应用,显示出其无以比拟的优点。虽然石墨烯可以应用到非常多的领域,但这些领域在没有石墨烯之前,本来就有传统产品。目前,业界缺乏拳头产品,显示石墨烯具有不可替代性。

 

石墨烯引爆产业变革,这种趋势是毋庸置疑的。一般来说,新材料市场化应用,包括实验室研究、样品小试、材料中试及量产化这些过程,后续还有产品验证及上下游整合等程序。这些年有很多的石墨烯制备生产量产企业,在全国各地落地。我认为,石墨烯已达到商业使用规模量的阶段,这是一个里程碑。但我们同时更应该看到,石墨烯已经产出许多“式样”,其性价比能不能优于既有产品?这是下一步我们要面对的问题。基于石墨烯产品的应用,要有市场规模并且能够被特定市场所广泛接受,这是我们下一个攻关目标。

 

我反复提到,石墨烯是不是真的能够在某一个领域、某一个产品或者是关键组件,有不可动摇、不可取代的地位,这是非常重要的。有此以后,对于市场、对于国家政策,都能吃个定心丸,让大家看到石墨烯真的可以从上游走到下游。国内石墨烯产业化生产、商业化应用的大变革,我认为引爆点就在于此,目前国内的相关研发状况,应该是处在中间的一个过程。我们还没有真正看到石墨烯的下游产品被广泛使用,目前各方都还在发展过程中。

 

当前,对我们国家来说,怎么推动这个产业快速、健康发展?我认为这是一个倒金字塔的设计,国家应要鼓励广泛的基础性研究,逐渐形成一批具有产业化价值的项目。在供给侧改革的大背景下,要发展具有石墨烯特色的产品,更要注重排除重复性的投资,特别是排除可行性不高的科研及产业化投资,如此才能把主要的资源投放在关键性技术和产品上来。


资料来源:新华网,烯碳资讯编辑,转载请注明。


Copyright © 河北钢材价格联盟@2017