拿着一大瓶自己制造的石墨烯粉末，于庆凯教授请记者掂量了一下，2升体积大约只有20克，而同体积的碳粉，大约达到2000克。11月12日—14日，石墨烯行业迎来了一年一度的盛典——2021（第八届）中国国际石墨烯创新大会。会上，上海氢田新材料科技有限公司创始人于庆凯宣布：天然气裂解制备高品质石墨烯产品下线。

这是一个产学研用协同创新成果，也是上海市石墨烯产业技术功能型平台今年孵化的典型成果。它的出现，将大大降低石墨烯的成本，且制备过程无污染、低能耗，将有力推动石墨烯的商业化快速实现。

在国家新材料产业发展专家咨询委员会委员、石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春看来，目前石墨烯产业发展已进入了深水区。石墨烯从实验室到市场端的跨越之路并非一帆风顺，而随着投资逐步回归理性、市场竞争日趋激烈，行业进入调整洗牌阶段，一批真正打磨产品、具有工匠精神的石墨烯企业逐渐显露出来。长三角区域已成为推动我国石墨烯产业发展的龙头集聚区，中国也成为了推动世界石墨烯产业发展的重要力量。今天，小编就带大家来了解下关于石墨烯的那些黑科技！

你知道吗？石墨烯还能 “发声”！

日前，石墨烯智能可穿戴器件研究领军人物、清华大学信息科学技术学院副院长任天令团队，研发出一款会发声的石墨烯基纺织品。

穿戴上它之后，当心率、呼吸速率或运动频率出现异常时，即可触发衣物里的器件，随后会发出警告声，以对健康状况给出警报。传统纺织器件功能比较单一，传感器与执行器互相独立，只能从电脑或手机等设备获得反馈，比如使用运动手环时，要额外下载 App 才能查看睡眠时长等数据。之前的纺织扬声器也仅用于娱乐音乐，尚未用于医疗监控警报系统。

在任天令的设想中，理想的柔性纺织器件，应同时具备多功能集成和可兼容能力，并能直接感知机械信号及生理电信号。

多年来深耕该领域的任天令，再次将眼光投向石墨烯。在力学、电子和声学等方面，石墨烯均展现出优秀的性能，因此是制备健康探测器和声学执行器的理想材料。

基于热转印技术和激光直写技术，石墨烯纺织品可以监测人体运动和多种生理信号，还可以作为健康反馈执行器发出警报声音，还具有工业兼容、制造成本低、制备效率高等优点。

详细制造工艺如下图所示：主要包含氧化石墨烯溶液的滴涂、激光直写、氧化物剥离、热转印等过程。

研究中，该团队先把氧化石墨烯混合物溶液滴涂在制备好的热转纸上，并在室温下置于通风柜中干燥一天。随后，通过激光直写，将热转印纸上的氧化石墨烯还原为石墨烯，这时那些未还原的氧化石墨烯很容易被物理剥离。

在热转印过程中，将含有石墨烯的热转印纸，在 185℃ 下压在纺织品上 30 秒。把纸剥离后，带有热转印薄膜的激光还原石墨烯附着在织物上，便制备成了石墨烯基纺织品。激光直写不仅可以一步成形，还可以根据需要自定制设计各种图案。

石墨烯被转移到纺织品后，即形成了一个由纺织品、石墨烯和热转印薄膜组成石墨烯基纺织品器件，其厚度大约为500μm，外观呈三层夹心状。任天令团队发现，基于石墨烯的热声效应，该器件还可以作为声源使用。其原理是，在石墨烯器件两端施加交流电压信号时，石墨烯可生成周期性热量，传递到空气之后，可让空气产生周期性压缩和膨胀，从而发出声音。当器件与解码器和功率放大器组成的声音发射电路连接时，即可发出声音。一旦石墨烯织物检测到不健康信号时，即可产生连续报警声。即使被手触摸，也可稳定发出连续性声音。

佩戴石墨烯基纺织品用作心电信号检测时，在前胸放置两个传感器，并在两个传感器之间放置一个参考电传感器。从三个传感器采集到的信号被放大后可通过心电电路传输处理。最后，用户的实时心电图即可显示在电脑屏幕上。当用户心电异常时，石墨烯基纺织品可用作执行器，发出特定声音作为预警。

在后续成果落地上，任天令说，“我们正在面向实用化场景需求进行智能衣物的产品化设计，同时也将探讨和国内外的衣物公司进行合作，进行健康监测智能衣物的未来市场布局。”

谈及未来，任天令表示用智能衣物进行对人体健康实时监控，并能做出健康状况预警具有十分重要的意义。柔性电子技术是解决医疗行业痛点的利器，柔性产品的使用可以改变医疗服务的现状，随时随地对用户进行测量。

基于智能健康监测衣物将获得精准的数据，并实现智能大数据辅助判断。其非接触的方式，可以有效帮助医护人员、社区工作人员远程掌握用户的身体状况。未来健康监测衣物将更加多功能化、智能化，可广泛用于家庭医疗、运动爱好者、老年看护等领域。

石墨烯发热服饰，让人无惧室外零下30℃低温

衡水绿能嘉业新材料科技有限公司（以下简称“绿能嘉业公司”）的实验室里，一名工作人员身穿看起来并不厚的衣服，在零下30℃的实验舱中，似乎并没受到多少低温的影响，这是该公司实施的省级科技冬奥专项项目——“石墨烯发热服饰在冰雪运动中对个体的热力保障应用”取得的研究成果。

“冬奥会时，众多人要身处超低温环境。除了传统的羽绒服、棉服等保暖方式，需要更安全、高效、保暖的科技化热力保障方式。”绿能嘉业公司研发总监王翊臻告诉记者，石墨烯是目前已知的导热系数最高的一种新型纳米材料，具有超高强度、超高导热系数，被业界誉为“新材料之王”。

绿能嘉业公司是一家专门从事石墨烯应用技术开发及推广的国家高新技术企业。近年来，他们专注研发石墨烯柔性纤维技术与电子电路结合，应用于个人在冰雪运动等低温环境下的石墨烯发热服饰，先后取得了11项专利。

该公司总裁王敏说，在省科技厅科技冬奥专项支持下，他们加大研发力度，很快突破了石墨烯柔性织物发热材料的低温启动和运行、快速电热转换等关键技术。

据悉，此前市场上的石墨烯发热服饰主要采用石墨烯薄膜技术生产，存在不耐揉搓、不够柔软、不透气、电阻易发生改变等问题。绿能嘉业公司的科技冬奥专项，则通过对原有石墨烯水性分散液的改造和编织工艺的调整，结合定制化的电子电路智能化控制系统，在安全电压供电情况下，使应用石墨烯柔性发热材料的石墨烯智能发热产品及热力保障应用能够安全稳定有效运行。

王敏介绍说，他们研发的石墨烯发热服饰兼具柔软、透气、耐弯折性能，可以实现在零下40℃超低温环境下的启动，温度在38℃-52℃间调节，50次水洗性能不衰减，而且多个区域发热，能很好地满足人们在超低温环境下的工作需求。

目前，该公司研发的石墨烯发热服饰包括发热服装、发热围巾等，已完成产品的打样设计，进入测试环节，具备了在冬奥会等场景为有关人员提供超低温天气环境下安全、便携、可重复利用、高效热力保障的能力。

据了解，绿能嘉业公司将不断拓展石墨烯发热服饰的研发生产，形成可更广泛应用的个人石墨烯发热装备技术方案。

衣服能为手机无线充电？

今后出门可以不带“充电宝”，身上穿的衣服就能随时为手机进行无线充电？这一科幻场景正在变成现实。

不久前，复旦大学高分子科学系彭慧胜团队，通过系统揭示纤维锂离子电池内阻随长度的变化规律，有效解决了聚合物复合活性材料和纤维电极界面稳定性难题，连续构建出兼具良好安全性和综合电化学性能的新型纤维聚合物锂离子电池。相关研究成果已发表于《自然》（Nature）主刊。审稿人评价这一成果是“储能领域和可穿戴技术领域的里程碑研究”，“柔性电子领域的一个里程碑”。

彭慧胜团队，也是上海石墨烯产业技术功能型平台支持的团队。目前，产品已在部分领域实现应用。

同样获得平台支持的上海大学吴明红团队，其研发的石墨烯复合微生物水体治理材料，专注于河道治理及修复水生生态环境，已在上海宝山、湖南湘潭等地进行了大量的工程应用。

近年来，石墨烯是否已经站上风口，始终是人们热议的话题。梁勇提出，不妨换个角度来看。

梁勇认为，石墨烯作为一种先进的碳材料，和其他材料一样都面临着能级提升的问题。就算有“风口”，也是人们在应用端的感受。打个比方，当消费者穿上一件运用了石墨烯的功能性服装，所感受到的不会是石墨烯本身的特别，而是这件智能服装所带来的整体的效果和魅力。“我特别欣赏中科院微系统所的理念，即材料、器件、系统。当石墨烯融入系统终端，对产品的性能提升起到作用，就算谈论风口，人们谈论的也是这些产品的风口。”

在中国国际石墨烯创新总结大会上，常州二维碳素科技股份有限公司董事长金虎，介绍了企业应用二维碳素石墨烯所做的智慧清洁供热工程案例。不论是长三角城市的精装公寓房，还是内蒙古农村的改造旧房，已利用石墨烯电采暖技术对超过两万户居民的住房进行安装。对用户来说，石墨烯是不可见的，但它所带来的温暖能够被人们所感知。

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