中國從玉米芯里"變出"石墨烯 外國人哭暈在馬桶旁

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資料圖：石墨烯

傳統印象里石墨烯只能來源於石墨礦物質，現如今有一種新方法顛覆傳統，我國專家利用從玉米芯中提取糠醛等物質後剩餘的纖維素為原料製備了生物質石墨烯材料，同時還實現了批量生產，已創超億元產值。

近日，中國科學家和企業聯合完成的「生物質石墨烯材料綠色宏量製備工藝」項目通過專家組鑒定，

鑒定結果認為該項目在國際上首創從生物質中提取製備石墨烯材料的技術路徑，方法綠色環保、成本低，生物質石墨烯材料質量高、導電性優異。

常規石墨烯材料生產主要有三種方式，

一種是對石墨進行剝離，

第二種是對天然氣、甲烷等進行化學氣相沉積，

第三種是氧化石墨還原法。

以上方法存在生產周期長、環境污染嚴重以及產能受限等問題。

根據報道，付宏剛教授帶領的黑龍江大學功能無機材料化學實驗室是教育部重點實驗室，他們獨闢蹊徑利用玉米芯里纖維素進行化學重組，從而合成生物質石墨烯材料。

該團隊通過「基團配位組裝析碳法」實現了生物質石墨烯材料的宏量製備，同時還在研發利用玉米秸稈製備石墨烯的製備工藝。

在2014年建立了世界上首條年產20噸的生物質石墨烯材料宏量製備生產線，並在2016年擴產至年產100噸。

首創將生物質石墨烯材料應用於多種纖維複合並成功實現均勻分散，首次實現了生物質石墨烯材料的成果轉化和石墨烯纖維製品的商業化。

在我國，生物質中僅玉米芯的年產量就高達1億噸，大部分集中於東北三省、山東省、河北省，年產100噸生物質石墨烯材料所支撐的產品線可帶來產值3億-5億元。

資料圖：玉米芯

石墨烯的軍事用途非常廣泛，

是已知的最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎完全透明，質輕且具有良好的柔韌性和超強的導電、導熱性，在微電子、光電子和新材料等高技術軍事領域有巨大的應用潛能。

1、石墨烯將提高計算機的存儲和運算能力，減小體積，降低能耗

計算機是武器火控系統的核心，其數據處理和存儲能力決定著彈道計算和快速打擊的精準度。

石墨烯器件製成的計算機速度比硅基微處理器高1000倍達太赫茲，在裝備設計製造模擬、戰場模擬、核爆模擬以及情報分析有重要意義，另外石墨烯器件還具有尺寸小、耗能低、發熱量少等特點。

2、石墨烯將提高感測器的靈敏度，促進微型化

石墨烯具有優異的光學性能，經加工還可獲得高靈敏度的磁學、熱學和力學特性，是製備新型輕薄感測器最有潛質的材料。

2014年，美國密歇根大學研究者將石墨烯夾入鏡片之間，構建了一種能捕捉可見光和紅外線的感測器，鏡片可做成比手指甲更小，結合於隱形眼鏡中，未來這種智能隱形眼鏡應用於士兵可獲得夜視能力。

3、石墨烯將提高裝備的防護性能和隱身能力

石墨烯具有優越的力學性能，在抗彈防護方面具有廣泛的應用前景。

2014年，美國萊斯大學在國防威脅降低局的支持下進行了石墨烯抗衝擊研究，發現石墨烯受到硅石球高速衝擊時能迅速分散衝擊力，吸收入射能量的能力比鋼強十倍，是凱芙拉縴維的兩倍。

將石墨烯與其它輕質高強材料複合，有望獲得高性能輕型裝甲系統。

總而言之，石墨烯已成為軍事尖端技術所依託的明星材料，其成果一旦商業化，將給軍事裝備和民用產品帶來巨大變革，如石墨烯基超級計算機、微型紅外夜視鏡、超靈敏探測器和超薄可摺疊顯示屏等。

來源：中國科技網

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