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我必定是穿越了!提前十年看到了石墨烯地暖

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我必定是穿越了!提前十年看到了石墨烯地暖

发布日期:2019-04-18 作者: 点击:

我必定是穿越了!提前十年看到了石墨烯地暖

我必定穿越了

提前十年看到了石墨烯地暖

2015年的石墨烯事件

2015年关于石墨烯有过2个消息。一是10月29日青岛举办“2015年国际石墨烯创新大会",2010年获得诺贝尔奖的物理学家,第一位创造石墨烯的的安德烈·盖姆(Andre Geim)出席。接过中国企业家赠送的石墨烯理疗护腰时,他意味深长的笑了。

二是11月,华为在发布Mate8之前,在微博做了造势,说电池采用了石墨烯工艺,于是有关石墨烯研究的专家一片哗然,随后华为删除了该微博,产品介绍会上也只字未提石墨烯,甚至连网站的产品描写,都没有一点石墨烯的字眼。

看来华为也意识到宣传过度,而后来也证实,华为手机电池是采用T1充电芯片程度,大批节俭用电,理论上达到了石墨烯电池的理论程度。这场疑似炒作的闹剧就此结束,此后华为发布的产品再也没敢提过石墨烯这个概念。

因为就目前技巧程度来看,石墨烯还只停留在实验室阶段和小规模实验利用,所谓大规模的制取和利用暂时是不可能实现的,所以回头看,当年轻岛石墨烯大会的消息,安德烈·盖姆(Andre Geim)拿起据说卖的很好的石墨烯理疗护腰,必定是感到自己智商被中国人放在地上摩擦了。

市场上不可能规模涌现石墨烯产品

石墨烯,是一种碳原子的片状结构材料,是二维碳膜,尽管带有"石墨"二字,但它跟石墨的关系也就仅限于都是C原子组成,既不依附石墨储量,也完整不是石墨的特征。石墨烯导电性强、可弯折、机械强度好,看起来颇有未来神奇材料的风范。

是不是看起来特别的美好?但是石墨烯的实际制取和利用却是艰苦重重,甚至连华为这种大型企业,都不敢说开发并大规模利用在产品中。(处所上几十个人的公司投资点厂房就开发出了石墨烯产品,你也敢信,你也敢用?)

首先看看我们的诺贝尔奖物理学奖获得者,第一位石墨烯的创造者安德烈·盖姆(Andre Geim)和诺沃肖洛夫是怎么制取石墨烯的。他们采用的是机械剥离法,即用胶带在石墨上重复粘出来的,直到一个碳原子的厚度。对,没错,就是这么接地气。

这样的生产方法,做出点实验室用品还行,但要是大规模产业化?开玩笑,这种剥离方法毫无用处。用胶带一片一片的剥?给你一个石墨矿,你一天能剥几片?而且剥离的失败几率特别高。没有低成本的原材料起源,哪来的大规模利用?

石墨烯其他人工制取方法

我们有液相剥离法:把石墨或者类似的含碳材料放进表面张力超高的液体里,然后超声轰炸把石墨烯雪花炸下来。

我们有化学气相沉积法:让含碳的气体在铜表面上冷凝,形成的石墨烯薄层再剥下来。我们还有直接生长法,在两层硅中间直接设法长出一层石墨烯来。

还有化学氧化还原法,靠氧原子的插入把石墨片层分别,如此等等。方法有很多,也各自有各自的实用领域。

但是迄今为止还没有真的能合适工业化大规模推广生产的技巧。而且这些方法也提取不出的高质量石墨烯。

虽然一片石墨烯的中央部分是完善的六元环,但在边沿部分往往会被打乱,成为五元或七元环。这看起来没啥大不了的,但是化学气相沉积法产生的“一片”石墨烯并不真的是完整的、从一点上生长出来的一片。

它其实是多个点同时生长产生的“多晶”,而没有措施能保证这多个点长出来的小片都能完整对齐。于是,这些畸形环不但散布在边沿,还存在于每“一片”这样做出来的石墨烯内部,成为结构弱点、容易断裂。

更糟糕的是,石墨烯的这种断裂点不像多晶金属那样会自我愈合,而很可能要一直延伸下去。成果是全部石墨烯的强度要减半。也因此,由这种强度的石墨烯利用于产品中,稳固性很差。没有低成本和高质量的石墨烯生产工艺,哪里来的规模化石墨烯产品?

为什么会有那么多的石墨烯产品?取暖的,护腰的,理疗的。这和国人一些图新奇的习惯有关,当一种产品竞品太多,有些公司就爱好往新鲜的热门词上靠,"石墨烯"火了,于是”石墨烯地暖“,"石墨烯理疗仪"就出来了。炒概念也是增大利润空间的一种方法。

包含诺沃肖洛夫等人,也在各种场合明确表现,石墨烯的规模利用,在目前是没有条件实现的,也许十年后会解决,也许时间更长,即使中国研究石墨烯的论文居世界第一,但大部分研究文章,是走偏路的,是无效的。小规模的实验利用,也在摸索并无太大进展。

社会是不断进步发展的,科学也逐步在各个领域不断深入,石墨烯的低成本和高质量的问题一旦解决,利用推广是迟早的事。但如果大规模的宣传石墨烯产品,那就有点太穿越,太伤人智商了。

很多所谓石墨烯地暖,本身就是碳纤维地暖的异化或者石墨地暖的异化,当然,如果硬要说是石墨烯地暖也未尝不可,毕竟石墨烯也是从石墨里剥离出来的,馒头里放一块肉也是肉,你说不是菜包,不是豆沙包,是肉包子,确定也没错。

另外:高质量的石墨烯粉末达2000元/g,低质量的石墨烯粉末也在500元/g,对,你没看错,你所知道的石墨烯比黄金还贵几倍。所以,如果你花200-400元/平能买到真正意义上的石墨烯地暖,大哥,这跟路上捡到钱一样,你真的赚到了。


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