你敢想象吗?仅仅铅笔尖大的薄膜能却能撑住一头大象的重量，而不会被戳破？S石墨烯却让这句话成为现实，近日，浙南首个石墨烯研究院——浙江澜沐浦石墨烯研究院在瑞安揭牌成立。成立现场，欧洲科学院院士、清华大学碳中和讲席教授唐军旺向公众这样介绍石墨烯——这款曾获得2010年诺贝尔奖的明星材料。这种神奇的材料究竟是如何“炼成”的？今天就带您一探究竟。

这里生产着全温州体积最小的“产品”之一：一种六角形蜂巢状的新型材料，厚度仅约0.35纳米，是人类头发丝直径的二十万分之一，一年的产量也只有一千多公斤。不过，这一千多公斤的产品，初创期每年就能拉动几千万元的产值。

工作人员展示石墨烯

在瑞安东新科创园，年轻企业浙江澜沐浦科技有限公司正式入驻园区还不到一年，这也是浙江澜沐浦研究院的前身，他们正在试验、生产以“公斤”计量的“新材料之王”——石墨烯。

拓展下游应用领域

推动形成一批“石墨烯+”产业

在石墨烯的量化生产方面取得突破性进展的基础上，澜沐浦紧接着对石墨烯的应用做深入的实验与研究，力争开发出更多的石墨烯下游产品。

去年以来，项目团队围绕先进的石墨烯微波法宏量制备技术，积极拓展石墨烯在传感器、电池、涂料等产业链的下游应用，力求形成完整的产业链。目前，该公司主营产品为石墨烯粉体、石墨烯分散液、石墨烯动力电池负极材料、废水处理、海洋防腐涂料及高导电/热材料，相关产品面向国际及国内两大市场，公司被列入北京市疾控中心供应商名录。

今年1月，澜沐浦为宁波天基隆智控技术有限公司供应一批石墨烯产品，用于制造防腐涂层，目前项目正在有序开展。

在众多潜在应用中，石墨烯净水技术不仅在原理上具备较高的可行性，在实验室也取得了许多重大突破。有关研究表明，氧化石墨烯对水体中铅的吸附量是活性炭的10倍，其对汞的去除能力比其他吸附剂高5倍。去年，澜沐浦从英国引进博士人才，成立攻关小组，开展石墨烯复合材料在废水行业中的应用研究。

“沉降快、效果好、占地面积小……可以说，石墨烯在废水处理方面提供了令人惊喜的全新解决方案。”项目负责人邢家良告诉记者，他们通过对石墨烯原材料进行预处理，制造出具有超高效吸附特性的石墨烯基吸附材料，加快污泥颗粒化进程，极少的用量便可提高废水处理效率。目前，该项目即将进入中试阶段，在市府办、治水办等单位的大力支持下，计划在陶山污水处理厂进行放大研究。

“我们希望将石墨烯应用于实际产品中，促进科学技术与产业的结合，推动形成一批‘石墨烯+’。”吴志连表示，瑞安制造业比较发达，而石墨烯恰恰就能针对传统制造业的升级转型提供技术支撑。下一步，澜沐浦还将组织团队研发成员探索石墨烯在锂电领域的应用，重点开发石墨烯硅碳负极材料的制备技术。

院士引来石墨烯创新团队

浙江澜沐浦科技有限公司是英国伦敦总公司London Advanced Materials & Processes（LAMP）在中国设立的首个分公司，由欧洲科学院院士、清华大学碳中和讲席教授唐军旺引入。

“石墨烯被业界称为最具潜力的新材料之王。”研究院执行负责人吴志连告诉记者，石墨烯是目前世界上已知最薄、强度最高的材料，应用范围很广。

如何制备出高质量的石墨烯材料，与温州本地产业结合、发掘石墨烯应用的更多可能，是他们创业的初衷。

采访的过程更像是上化学课。年轻的科研人员三句不离专业，在废水处理研发中心，邢家良博士在“咕嘟咕嘟”捣腾两个污水反应器，“投喂”微生物，“传统的水处理采用沙滤，一天只能过滤一千吨污水。用石墨烯做吸附材料，一天可以过滤两万吨污水。”

想看到石墨烯的“庐山真面目”。在电脑面前，博士们调试出两道类似心电图的“谱线”。据了解，石墨烯常见的粉体生产方法为氧化剥离还原法，该类产品一般表面不完整。“就像坑坑洼洼的山路，表面有缺陷，意味着原子的缺失，这会让石墨烯的优势大打折扣。”吴志连介绍，他们创新使用微波物理法，石墨烯的“缺陷峰处”平得像一条直线，既不会污染环境，生产效率又比较高。团队对自己独有、不可复制的技术很有信心。

在这里，感受到科技的力量。价比黄金的石墨烯，企业仓储、预处理、微波处理等5个车间加上办公区，总共就700平方米，即将建成的吨级石墨烯产线，预计初创期每年就能拉动几千万元的产值。相关产品已在北京疾控中心、浙江大学等单位试用，有望直接孵化一批下游应用企业。

石墨烯研究院成立后，作为新材料家族中的一员，石墨烯产业将在瑞安生根繁衍，成为当地新兴产业发展壮大的“种子产业”。

这个年轻科研团队的理想，是10年内把公司打造成科创板上市企业，做“仗剑”的浙南石墨烯盟主。

新技术从实验室走向市场

作为企业的第3名员工，吴志连说，浙南首个石墨烯研究院团队能在县级市瑞安落地，有“机缘”的成分，而他更愿称之为营商环境之必然。

时值2021年瑞安东新科创园开园，吴志连代表唐军旺院士来瑞参加石墨烯产业化项目洽谈。“从引见、汇报到洽谈合作细节，不到3个月，就签下了合作协议。”他说，当时，国内三地同时向他们伸出橄榄枝，“要么场地环境不佳、要么项目的洽谈政府决策效率不高”，面对瑞安的热情，以及新兴行业的机会和挑战，团队毅然把各自的小家从全国各地搬到瑞安。2021年9月13日，瑞安市政府与唐军旺院士就高质量石墨烯产业化项目签署了合作协议。当年10月，一支由院士带领的博硕团队注册成立浙江澜沐浦科技有限公司，致力于高质量石墨烯的产业化以及石墨烯下游产品开发。

市委人才办专职副主任陈永操至今还记得，一年多前，市委市政府争分夺秒开展多轮分析论证，最终决定率浙南之先开展石墨烯布局。“瑞安传统产业扎实，尖端技术也要争先。”他说，石墨烯和其他产业不同，它是可以应用于各行业的原材料，瑞安作为高分子材料、汽车关键零部件基地，只要在某个应用领域突破，就会给瑞安产业发展带来质的飞跃。

“产地电压不够，专门为我们申请建设变压器；科创园宿舍还没落实，马上协调人才公寓给我们……”吴志连说，石墨烯研究院落地的东新科创园，是瑞安集实验、孵化、投融资平台为一体的“科技芯”，有专业的团队解决共性服务问题，瑞安还为团队提供融资，吸引风创投合作等全方位服务，“这些安排让我们的研发与市场开发至少提速2倍。”

不过，酒香也怕巷子深。擅长做科研，却不见得能洞悉市场的瞬息万变。眼下，企业正在加紧物色销售型人才。温州、瑞安两级政府也积极开展各类活动，扶持这类科研创新团队，帮助他们打开市场、提高影响力。3月12日，在瑞安东新科创园开展的石墨烯前沿应用技术分论坛就是一个佐证。

透明胶带撕出来的诺贝尔奖

石墨烯原本就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。1毫米厚的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹可能就是几层石墨烯——它是由一层碳原子以六角形蜂巢结构周期性紧密堆积构成的二维碳材料。人们很早就发现了石墨，但直到2004年才发现石墨烯。这是因为，早在70多年前的理论研究表明，完美的二维结构晶体无法在非绝对零度的环境中稳定存在。

2004年，两位英国科学家用一种非常简单的实验方法突破了原有理论认知。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片，然后将薄片的两面粘在一种特殊胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不断这样操作，薄片越来越薄，最后得到了仅由一层碳原子构成的薄片——这就是石墨烯。理论上虽不可能成功，实验中却偏偏被制备出来了。这个发现立即震撼了科学界，两位发现者共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。

大家经常讲，石墨烯这个诺贝尔奖是用透明胶带撕出来的。实际上，我们不能小瞧这么一个简单但重要的发现。对于科学研究来说，像这两位科学家那样勇于探索、大胆尝试极其重要。

石墨烯具有很多神奇性能，因此号称“新材料之王”：它是最薄的材料，因为它仅有一个原子层；它是强度最大的材料，理论上强度比钢强韧200倍；它是导电性最好的材料，电导率是银的1.6倍；它是导热性最好的材料，热导率是铜的13倍。

石墨烯是强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，可以弯曲，又具备超强导热性与导电性，这让它的应用前景十分广阔——它可以做触摸屏，因为它是透明导电薄膜；也可以用作超快集成电路，因为它里面的电子跑得非常快，室温下电子迁移率超过硅材料10倍；它是轻质高强材料，在航空航天领域具有非常广阔的应用前景；它的电磁屏蔽性质，也可以被利用制作隐形飞机、隐身材料……

它，还可能产生一些类似于科幻电影场景的酷炫应用。它有超高载流子迁移率，能让电子跑得非常快。如果说，常用导电材料是高速路上行驶的汽车，石墨烯就是一辆超跑。

人体能发射远红外光，由于石墨烯具有超高载流子迁移率，远红外光投射到它表面后产生的电子可以被迅速采集。这样一来，戴上用石墨烯镜片制成的眼镜就可以看到夜里的一切，还可以采集使用者本身的血糖、脑电等生理数据。同时，由于石墨烯具备透光性，它还能作为显示屏投射各种信息。当你外出旅行，它可以即时显示路况、附近酒店、景点、餐馆等服务信息。

文章来源： 浙江融媒体，瑞安新闻，温度新闻客户端