陸研發1個原子厚的「防腐鐵衣」 全靠新材料王「石墨烯」
▲石墨烯只有一個原子的厚度。(圖/翻攝自中國科學研究院官網)
石墨烯具有光、電、力學性能,因此被稱爲「新材料之王」。中國科學院研究團隊成功研發「石墨烯防腐外衣」,運用在鋼鐵材料上,可以抵禦熱帶海洋氣候的高鹽、高溼、高溫的侵擾。
中國科學研究團隊表示,新興海洋工程、海島工程等領域裝備、設施安全性和服役壽命的重要影響因素就是「腐蝕」就2014年來說,大陸海洋工程中,因腐蝕而耗損的成本就超過2.1萬億元人民幣(約新臺幣9.5億元),佔當年GDP的3.34%,因此只要完成鋼鐵自然抵禦侵蝕的問題,就有助於熱帶海洋開發和基礎設施建設。
▲石墨烯結構。(圖/CFP)
目前衆多工程都不乏應對腐蝕的方法,只是很多材料與使用壽命都比不上最薄的二維材料「石墨烯」。這是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成,只有一個原子厚度,硬度卻比鋼的強度還要高出200倍,是至今測量過的強度最大的材料。因此把它加入塗料中確實可增強塗層的附着力、耐衝擊等。
王立平研究員表示,大陸防腐塗料市場更高達2000億人民幣,年需求量增加超過20%,過去都常被外資壟斷,現今已擁有自主的石墨烯技術,也成功研製「防腐外衣」,順利改變境內的市場格局。
石墨烯作爲新材料之王,未來的生活可以在衣、住、行上都能看到運用。石墨烯可混紡絲生產,作爲填充材料應用於棉被、睡袋、羽絨服等,除了輕薄之外,還有抗菌抑菌、抗靜電等功能。深圳烯旺科技還把石墨烯的導熱性加入衣服中,消費者在穿戴商品時,可以在3秒內快速發熱,減緩疲勞、疼痛。
同樣道理,活用於住的方面,則複合在壁紙上,且與手機APP連接,就能讓住戶隨手控溫。汽車方面,如果添加石墨烯則可以調整車體重量,整體可降低10%,燃油效率可提高6%~8%,100公里油耗可降低0.3~0.6公升。中國研究院稱,新 材料的應用不只這些,未來還會用在過濾裝置,如海水淡化、污水處理等領域。
▼石墨烯混入織品內。24日南京國際石墨烯創新大會開幕。(圖/CFP)