我一直認(rèn)為，我們可以看不懂未來，但是可以回顧歷史，溫故而知新。大家所熟悉的碳纖維研發(fā)歷史很有借鑒意義。1961年，大阪工業(yè)技術(shù)試驗所進(jìn)藤昭男發(fā)明聚丙烯腈基碳纖維制備技術(shù)，十年后的1971年日本東麗公司率先實現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)，每月一噸的規(guī)模。東麗公司沿著T300、T800、T1000的標(biāo)號之路不斷提升碳纖維的質(zhì)量，投入了1400多億日元研發(fā)資金。直到2003年贏得波音787合同，才真正扭虧為盈。實際上，早年的碳纖維只能做釣魚桿，而現(xiàn)在的碳纖維已成為先進(jìn)航空器的支撐材料。同樣叫碳纖維，但是東西不一樣，強(qiáng)度完全不一樣。我相信石墨烯材料也會走同樣的路，需要時間的積淀，需要持續(xù)的投入，更需要耐心。

我也一直認(rèn)為，制備決定未來。現(xiàn)在的石墨烯并不等同于未來的石墨烯。

現(xiàn)在我們看一看石墨烯是怎么制備出來的。

石墨烯的制備方法

石墨烯可以分成兩大類，粉體石墨烯和薄膜石墨烯，制備方法不同，用途也完全不同。前者可以稱之為男石墨烯，傻大黑粗；后者則是高品位的女石墨烯。當(dāng)然這是玩笑，不能當(dāng)真。我的團(tuán)隊更多關(guān)注的是女石墨烯的制備方法。

從大規(guī)模生產(chǎn)的角度講，粉體石墨烯通常從石墨出發(fā)制備，通過一系列的物理化學(xué)過程把石墨烯從塊體石墨上剝離下來。一般這種石墨烯質(zhì)量較差，但產(chǎn)量很大，也比較便宜。目前國內(nèi)產(chǎn)能已達(dá)到七千噸規(guī)模，實際產(chǎn)量也就百噸規(guī)模。化學(xué)氣相沉積方法是規(guī)模化制備薄膜石墨烯的通用技術(shù)，所得到的石墨烯質(zhì)量很高，當(dāng)然也比較貴，目前國內(nèi)產(chǎn)能已達(dá)到年產(chǎn)百萬平米量級。北京大學(xué)在高質(zhì)量石墨烯制備方面做了大量的研究探索，在標(biāo)號石墨烯薄膜、三維粉體石墨烯、超級石墨烯玻璃以及超級石墨烯光纖等研究領(lǐng)域取得一系列重要突破。

超級石墨烯玻璃

我們知道，石墨烯非常薄，只有一到數(shù)個原子層厚度。因此在使用時需要放到某種載體上，例如塑料薄膜表面，在使用時自然也會受到載體的限制。我們找到了一種新的載體：玻璃。

玻璃隨處可見，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。其實我們是找了一條偷懶的路：讓石墨烯搭乘玻璃載體走向市場、走向世界。如果我們能夠在玻璃上生長石墨烯而不是簡單地涂覆石墨烯，那么就可以獲得全新的石墨烯玻璃，通過石墨烯來賦予玻璃新的功能。傳統(tǒng)玻璃產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，利用石墨烯或許可以使其升級換代，煥發(fā)青春。

石墨烯和玻璃的結(jié)合有什么意義和價值呢？玻璃是透明的，少層石墨烯不會改變玻璃的這種屬性。玻璃是電和熱的不良導(dǎo)體，石墨烯則是電和熱的良導(dǎo)體，如果能夠把這兩個東西結(jié)合起來的話，會產(chǎn)生一種特種玻璃，既導(dǎo)電又導(dǎo)熱，同時兼具強(qiáng)度的提升和生物相容性。

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