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石墨烯靠什么上位材料界“网红”?

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或许“石墨烯”可以给我们一个答案

“自2010年,物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授捧起诺贝尔物理学奖那一刻起,石墨烯一举成为举世瞩目的新材料。任正非也曾预言,未来 10 到 20 年,石墨烯时代将颠覆硅时代。”

中国现在正处于“石墨烯淘金热”中,石墨烯产业也越来越多,关于石墨烯的报道更是比比皆是,奉其为材料界“网红”毫不为过。那么,石墨烯是靠什么上位材料界“网红”的?中国石墨烯产业发展之路到底该怎么走?家纺行业又能否借此“东风”另辟蹊径?

石墨烯是什么?

石墨烯是一种二维蜂窝状纯碳材料,集众多特性于一身,是一种具有优异电学性能、力学性能、热性能、光学性能和较高的比表面积的新型碳材料。虽然石墨很软,但是单层的石墨烯材料甚至比金刚石还硬。石墨烯还兼具柔性、透明等特性,而且只有质子能够穿透。石墨烯的热导率可达到5300W/mK。石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,产业关联涉及新材料、能源、环境、纺织品、航空航天、国防等领域。

石墨烯能用在哪?

据相关材料显示,目前石墨烯的应用分为重应用和轻应用两种,重应用需要大量资金的投入和较长周期的开发,从而根本上借助石墨烯单层原子优势替代传统材料,比如石墨烯在电池、半导体芯片等领域的应用,但这类应用受限于目前的技术和产量无法迅速普及,大多还停留在实验室阶段。而石墨烯的轻应用是面向民用的、可以快速实现产品化并能够给消费者带来较高性价比的应用,比如石墨烯发热和过滤。

值得一提的是,目前已有企业将石墨烯应用到纺织领域。近年来,石墨烯在纺织领域的应用日益广泛,石墨烯制备高性能纺织纤维及进行纺织品功能整理也渐成行业研究热点。

石墨烯有何“神奇”之处?

石墨烯具有优异的抗菌性能、低温远红外功能,将石墨烯整理到织物上,即可制备抗菌织物。相对于传统的无机、有机抗菌剂,石墨烯基本没有细胞毒性,更适合与人体皮肤直接接触,具有亲肤养肤的作用。

此外,石墨烯还是目前电阻率最小的材料,将石墨烯与织物结合,可制备优异的抗静电、电磁屏蔽或者导电织物,可以应用于特殊行业,制备出具有优异抗静电性能的采矿职业服面料。

那么,石墨烯织物是什么呢?石墨烯织物是指石墨烯材料与普通纺织品有效结合,在保持纺织品各项基本性能的同时,具有石墨烯某一种或几种独特性质的纺织产品。石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外线、抗菌、特殊防护和智能织物等领域都有巨大的应用前景。

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