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探訪石墨烯應用之 碳海綿
圖為碳海綿壓縮試驗 碳海綿是世界上最輕的固體材料 李欣/供圖 翟超/制圖任何與石墨烯有關的消息，都牽動著資本市場無數的目光。日前，浙江大學高分子科學與工程學系教授高超的課題組，制造出史上最輕固體物質“碳海綿”，便是石墨烯的應用之一。“也許到瞭年底，一切進展順利，我們就能看到（工業化的）產品。”高超憧憬。最輕固體材料近日，在浙江大學高分子樓的實驗室，證券時報記者見到瞭略顯疲倦的高超。面對絡繹不絕地前來參觀采訪、洽談合作的人群，他告訴記者，目前，碳海綿還是個新生事物，它的很多特性還隻是在實驗室中的數據，是否能產業化很難準確估計。大的像網球，小的像酒瓶塞，灰黑的顏色，摸上去卻很有彈性……一塊如瓶塞大小的碳海綿放到花瓣上，花瓣竟然毫無變化……在高超課題組的實驗室中，記者見到瞭這項被稱為目前世界上已知的最輕固體新材料。據高超向證券時報記者介紹，碳海綿是一種氣凝膠，是以石墨烯為墻壁，碳納米管為支架，兩種材料的水溶液在低溫環境下凍幹，去除水分、保留骨架，最後形成的一種超輕材料。這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態材料，在真空中的密度僅每立方厘米0.16毫克，是普通空氣密度的1/6，也是迄今為止世界上最輕的材料。根據實驗結果，碳海綿的彈性和吸油能力令人驚喜，並且還可以任意調節形狀，被壓縮80%後仍可恢復原狀。另外，碳海綿還對有機溶劑有超快、超高的吸附力，是已知的吸油力最強的材料。高超課題組的研究生孫海燕告訴記者，碳海綿的生產采用無模板冷凍幹燥法，可以任意調節形狀。碳海綿的大小隻和容器有關，容器多大，就可制備多大。孫海燕介紹，目前碳海綿的生產還處於最開始階段，由於配方以及制作工藝的熟練程度等原因，碳海綿的成功率不高。不過，“一旦熟練掌握瞭制作工藝，碳海綿制作的成功率將很高，並且生產一小塊碳海綿的成本非常低，幾乎可以忽略不計。”孫海燕說。正是由於碳海綿生產過程非常便捷，使這種超輕材料的大規模制造和應用成為可能。“目前實驗室成功研制的最大碳海綿體積最大為1升，更大體積的碳海綿如果需要，也可以制造。”高超說。用於軍工環保等領域無疑，一種新材料的誕生，往往能夠帶動一個產業的發展。隨著碳海綿這一新生事物的面世，市場已經在熱炒其將來在吸油、環保、航天、軍工等方面的應用。事實上，高超對於市場連番的炒作已經略帶疲倦。他告訴記者，目前，碳海綿還隻是一個新生事物，他的很多特性還隻是在實驗室中的數據，是否能產業化很難準確估計。但高超又對其產業化前景看好，“也許到瞭年底，一切進展順利，我們就能看到產品瞭。”他說。說起碳海綿在吸油、環保等領域的應用，這主要得益於其強大的吸附能力以及抗壓縮能力。據介紹，碳海綿具備高彈性，被壓縮80%後仍可恢復原狀。它對有機溶劑具有超快、超高吸附力，是迄今已知的吸油力最高的材料。高超告訴記者，現有的吸油產品，一般隻能吸自身質量10倍左右的液體。目前碳海綿吸油能力實際測量值在400~500倍，是目前已知的吸油性能最好產品的2~4倍，而且理論值可達到900倍，且隻吸油不吸水。另外，碳海綿的彈性不受溫度影響，沒有溫度依賴性，甚至可以在極寒或者極熱的地區工作。除瞭強大的吸附力，碳海綿還有吸收有機物速度極快的特點。高超稱，每克碳海綿，每秒可以吸收68.8克有機物，這也讓它成為處理海上漏油的不二選擇。高超表示，因為有彈性，吸收的油能夠被壓出來回收利用，碳海綿也可以重新使用。此外，碳海綿的超輕特性也吸引瞭軍工領域的註意。據記者瞭解，如果能夠形成復合材料，其抗酸抗堿抗鹽良好，又夠輕，有望應用在飛機的外塗層。高超稱，目前，實驗室也在對碳海綿的吸附性進行進一步的應用性研究。碳海綿還可能成為理想的相變儲能保溫材料、催化載體、吸音材料以及高效復合材料。var page_navigation = document.getElementById('page_navigation');if(page_navigation){ var nav_links = page_navigation.getElementsByTagName('a'); var nav_length = nav_links.length;//正文頁導航加突發新聞 if(nav_length == 2){ var emergency = document.createElement('div');emergency.style.position = 'relative';emergency.innerHTML = '銀行信用貸款貸缺錢急用哪裡汽車貸款
新聞來源http://news.hexun.com/2013-04-03/152782370.html
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