ЗА ЭКСПОЗИЦИЕЙ | Как графен может изменить мир

От транспорта до обороны и смартфонов графен, легкий и сверхпрочный материал, может использоваться в различных областях и может стать вездесущим инженерным материалом.

Цзясин Хуан, заведующий кафедрой материалов в Университете Вестлейк, поделился своим взглядом на графен и рассказал о том, почему этот материал важен для современной промышленности и о том, что Китай делает в этой области, в беседе у камина в ЗА ЭКСПОЗИЦИЕЙ 2022, пройдет онлайн на BEYOND Metaverse 21 сентября.

Приведенный ниже текст был сжат и отредактирован для ясности.

Почему графен важен?

Давайте посмотрим на материаловедение структуры графена. Базовая структура всего семейства графенов — это одиночные атомные слои углерода. Это углерод, состоящий из отдельных атомов, и это основная структурная характеристика графена.

Итак, исходя из этой структурной характеристики, какими интересными свойствами он обладает?

Первое – это твердость. Графен является одноатомным по типу и имеет автономную структуру, что делает его невероятно прочным материалом.

Второе — это его тонкость. Этот материал состоит из одного атомарного слоя, в отличие от других материалов, таких как бумага, которая может быть разной толщины. Таким образом, он будет иметь толщину всего в один атом. А его электрические свойства приводят к сильной способности поглощать свет.

Графен также обладает другими свойствами, такими как электропроводность, выделение тепла и стабильная химическая активность. Он не изменится, если вы оставите его в воздухе на длительное время, что делает его удобным для различных целей.

Как графен может изменить промышленность?

Графен может стать широко используемым конструкционным материалом, таким как алюминиевый сплав, который настолько вездесущ, что вы даже не подозреваете о его существовании.

Я думаю, что применение графена произойдет не в одном крупном извержении, а в более постепенном и преобразующем процессе. Материал может в конечном итоге использоваться в вашем телефоне, в вашем компьютере или даже в вашей одежде, например, в графеновом пальто или доспехах.

У него есть потенциал быть везде, в каждом уголке вашей жизни. И если вы хотите использовать материал для управления теплом в таких областях, как космос и исследование морских глубин, графен, как неметаллический материал, имеет меньший вес и лучшую радиационную стойкость. Вот почему я говорю, что он станет основным инженерным материалом.

Смартфоны уже используют графен для охлаждения. Этот материал легче меди и обладает лучшей теплопроводностью. Хотя не совсем убийца[-level] приложение. Использование графена в смартфонах — отличная подготовка к будущему убийце[-level] Приложения.

Прогресс Китая в разработке графена

В Китае у нас теперь есть заметная производственная мощность графена в однослойном и нескольких слоях. Более толстые слои сделаны из сложенных одиночных слоев, и можно сказать, что Китай является лучшим в этой области. Китай также является мировым лидером по количеству производителей графитового порошка. Существуют волокнистые, пенообразные и множество других форм, в которых китайские фирмы преуспели.

Однако эта отрасль имеет высокий технологический барьер. Есть много стартапов и американских организаций [doing similar things]. Но вскоре они столкнутся с узким местом в том, что проводимость [produced graphene] на два порядка хуже меди. И все же это в десять раз сложнее, когда вы пытаетесь продвинуться вперед и сократить этот разрыв. Однако я видел результаты исследований и применения графена в Китае. [close to copper’s performance]что действительно необычно.