新材料“明星”石墨烯正在加速走通市场,那些石墨烯的保暖“黑科技”靠谱吗?

碳碳艺术 2023-11-27
2312 字丨阅读本文需 6 分钟

摘要:石墨烯,被誉为“新材料之王”,是自然界厚度最薄、硬度最高、导热导电性能最好的纳米材料之一。然而,长期以来,受制于成本高昂,石墨烯新材料陷入“只开花不结果”的困境。随着气温大幅下降,保暖衣物销量进入高峰期,市场上不少以“自发热”“远红外”“石墨烯”等为卖点的保暖服装产品大卖。与天然纤维相比,搭载了“黑科技”的保暖衣物靠谱吗?


石墨烯的分类

石墨烯的分类方式有两种,一种是按照层数的多少,可以分为单层、双层、少层以及多层四大类产品;另一种按照产品形态可以分为粉体、浆料、薄膜三大类产品。石墨烯粉体和石墨烯薄膜是目前石墨烯材料的两种主要形式,前者多掺杂在其他材料中使用,多应用于涂料和锂离子电池领域;石墨烯薄膜则因透明、导电、柔性好等优点,在电子、光子及光电设备领域的应用十分广泛。不同的石墨烯产品由于制备方法不一,原材料也存在一定区别。石墨烯粉体主要以物理或化学法制成,主要原材料为天然石墨。石墨烯薄膜主要采用化学气相沉积,其原材料主要是甲烷、乙醇等产品。

石墨烯的应用

石墨烯的应用分为三种,第一种属于初级应用,领域主要是消费电子类产品;第二种属于中高级应用,领域主要是超高频率发射器等器件产品;第三种属于高级应用,领域主要是芯片等。目前已知的应用领域包括电子器件、能源、环保以及金属制品的电磁防护、防腐涂料、油墨等。石墨烯由于其优异性能,堪比是材料领域的互联网,与不同材料、技术结合起来,能够形成具备特殊性能、满足特定场景的新型材料,如图“互联网+”的发展趋势,“石墨烯+”也有望成为未来材料发展的一大趋势。

保暖衣背后有啥“黑科技”?石墨烯新材料加速走通市场

保暖衣背后的“黑科技”——石墨烯。相较于普通材料,柔性石墨烯发热材料起效迅速,加热状态下表面温度可稳定在40摄氏度以上,温度分布均匀。

石墨烯产业在中国已走过十多年,虽然历经曲折,仍取得了巨大成就。大会现场,欧盟石墨烯旗舰计划标准负责人、国际电工委员会IEC/TC113 标委会秘书长诺伯特·法布里休斯宣读了WG13晶圆级规模集成标准工作组批复。该工作组的落地将为石墨烯等纳米材料在晶圆应用等相关技术转化为国际标准奠定工作基础,加速国产替代,实现产业链自主可控。

1、共同发力,打造未来产业集群

从实验室到生产线,对石墨烯来说,更关键的是精准切入应用场景、做大规模。有专家认为,石墨烯与铜组成的“常温超导体”,就是值得挖潜的前沿赛道。此前,集聚了正泰集团、上海电缆研究所与市石墨烯产业技术功能型平台等各方力量的石墨烯铜创新联合体在上海诞生,涵盖基础研究、工艺研究、产业化各阶段。

以此为基础,此次大会更迎来重磅签约——上海宝山高新技术产业园区与正泰集团、石墨烯联盟等就共建先进碳材料产业园进行战略合作签约。与之同步的是,该园区也与深圳烯旺新材料科技股份有限公司、石墨烯联盟就共建石墨烯医疗健康产业园进行战略合作签约。

“园区+基金+人才+产业”为一体的产业生态体系,帮助各创新主体更精准地切入细分应用场景,加速成果熟化,也助力宝山打造具有国际影响力的未来产业集群。

另一方面,高校在未来产业集群中的作用不可忽视。截至目前,上海大学已联合主办四次中国国际石墨烯创新大会。持续深化区校合作,上海大学将进一步发挥高峰高原学科和重点实验室优势,强化科技创新策源能力,共同推动石墨烯国家协同创新中心等研发平台建设,吸引更多国内外先进技术转化落地宝山,围绕宝山区发展的新定位、新要求,集聚创新要素和资源,加快推进南大、吴淞两个市级板块转型开发,以科技创新驱动传统老工业区转型发展,推进长三角区域“政产学研用金”协同创新发展的石墨烯产业新生态。

2、抱团作战,优化完善长三角创新链

加速发力新材料未来产业集群,不能止于单打独斗,更需抱团作战。

放眼全国,长三角地区是石墨烯产业集聚的“热力点”之一。去年底,工业和信息化部批复组建国家石墨烯创新中心,就落位于长三角,充分汇聚了14个省份的行业创新力量。

在不少专家看来,长三角各地发力石墨烯产业各有优势。

比如,上海拥有强大的人才优势、丰富的金融资源和实力雄厚的大型企业,石墨烯产业发展迅速;江苏则以江南石墨烯研究院为契机,在全国率先发展石墨烯产业,产业基础扎实、应用成果丰富、量产能力较强;浙江创新平台建设完善,构建了较为完整的石墨烯产业链体系;安徽则拥有丰富的科教资源,取得了大量原始创新成果。

“如果各方能充分取长补短,就能进一步优化完善创新链。”以此为基础,大会正式官宣了一项重要试点项目——长三角石墨烯行业质量提升示范试点。现场,上海市市场监管局质量发展处及上海宝山、浙江宁波、江苏常州三地市场监管部门负责人共同推杆启动。

有专家认为,随着石墨烯产业的逐步壮大,发展良莠不齐等问题不可避免。此时,需要各地政府跨前一步,夯实监管合力,避免“劣币驱逐良币”,也让整体行业迈入良性运作的轨道。

石墨烯保暖“黑科技”真的靠谱吗?

据互联网联合辟谣平台消息,所有服装纤维从一个干燥环境进入相对潮湿环境中,都会吸收空气或人体蒸发的水分,吸湿过程中会产生热能,吸湿越多,放热就越多。检测显示,自发热内衣比普通棉质内衣发热效果有一定改善,但温升差别并不高。消费者选购“黑科技”保暖衣物时,要认真查看产品标签,优先选择三标齐全、内容详尽、厂家验证、通过质检的产品。

近日,随着气温大幅下降,保暖衣物销量进入高峰期,市场上不少以“自发热”“远红外”“石墨烯”等为卖点的保暖服装产品大卖。与天然纤维相比,搭载了“黑科技”的保暖衣物靠谱吗?

有业内人士指出,在纤维材料中加入陶瓷粉、石墨烯等材料制成的远红外发热内衣,能使衣服发射一定量远红外线,并与人体细胞中的水分子形成共振,产生热效应,促进皮下血液循环,从而使人体感到温暖。但由于服装纤维很细,添加物质不能太多,否则纤维弹性、强度等都会受影响。

北京服装学院教授刘莉认为,近年来,以“自发热”“远红外”“石墨烯”等为卖点的保暖衣物产品种类不少,但新产品还缺乏必要的行业标准。从长远看,“黑科技”保暖衣物要更好地满足消费需求,需要在产品创新上有持续突破,在标准制定上形成统一规范,在品牌打造上获得更多信赖。

专家建议,消费者不要盲目跟风,选购以“自发热”“远红外”“石墨烯”等为卖点的保暖衣物时,要认真查看产品标签,优先选择三标齐全、内容详尽、厂家验证、通过质检的产品。

文章来源: 小蚊子遨游太空,北青网,文汇网

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