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你一定要了解的6个石墨烯“潜规则”

2017-05-10 08:45
雷本祖
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石墨烯已成为众所周知的明星材料,其卓越的性能吸引了各种应用和行业的大量研发工作。然而,尽管石墨烯具有巨大的潜力,但是从实验室到现实世界成熟的产品还存在这很多巨大的挑战。想从原本熟悉的领域跨界涉足石墨烯行业,有很多问题需要向清楚。本文将介绍在考虑在任何形式的产品中使用石墨烯时应考虑的主要问题。这是我们与研究人员和从事石墨烯应用的公司的长期沟通的经验。

1、实验室理论与工业实践之间有巨大落差

在理论上,石墨烯是一种不同于任何其他材料的新材料,甚至可以说它具有之前只有在科幻小说才出现的一些超强属性。近几十年来。科学工作者大量的实验室工作表明,石墨烯的各种性能确实是非常惊人的,并且,使用石墨烯确实可以实现一些以前令人难以置信的事情。但是,我们必须清楚,实验室的科学研究的特点是非常精细、不计时间和成本、使用最优的材料,但是重现性是有限的。

通过昂贵而费力的过程重现实验室的结果绝对是一个重要的阶段,对于了解使用材料的能力和潜力,创造意识至关重要,它与材料的实际商业化仍然不同。工业过程需要尽可能的低成本才能生存,生产流程必须可扩展,结果必须一致,并且必须满足一系列其他要求。在石墨烯方面,并不是所有这些要求都已经实现,而在进行大规模商业化之前还需要做更多的工作。

当你在考虑运作与石墨烯相关的项目时,有一种不切实际的期望是一定要避免的,那就是可以很轻松使用现成的材料和工艺,刚好符合正在开发的新方案,可以实现瞬间成功的不切实际的期望,要有正确的心态。

2、切忌随机选择供应商或者石墨烯材料

石墨烯是一大类多功能材料的统称,有许多不同存在形式,比如粉体、浆料、薄膜等。每种形式都有截然不同的特性和特点,例如某些形式的石墨烯可以是导电的,而有些其它形式的石墨烯则是完全绝缘的。所以,在产品里添加石墨烯的时候要根据不同的特性选择不同形式的石墨烯原料。

此外,不同的石墨烯厂家采用不同的技术路线,使用不同的原材料,所以生产的石墨烯性质、质量的差别也非常大。

鉴于石墨烯材料的概念一个很宽的范围,努力规范不同类型石墨烯的定义至关重要。缺乏标准使得上述不同种类的石墨烯会产生混淆的情况,这可能对商业化进程产生非常不利影响。标准化将通过向潜在的开发商保证这些材料的性质和质量,从而加快石墨烯的应用和商业化进程。但是,在这些努力取得成果之前,在决定具体的石墨烯形式和供应商之前,至关重要的是要做一些研究,以确定最有利于正在开发的具体应用的参数。许多转型做石墨烯的初创企业由于随机选择材料或供应商而失败,这自然会导致很糟糕的结果。

3、石墨烯原材料很难保持一致性,会发生变化

不是所有的石墨烯性质都是完全相同的:即使你在进行研究之后,选择了正确类型的石墨烯材料和合适的生产商,但是你仍然会得到不一致的石墨烯,同一厂家不同的批次之间的石墨烯不同,即使同一批次的石墨烯也会有差异。石墨烯供应商不会告诉你的是,即使你通过表征检测有了数据,石墨烯材料往往也有不同的变化。这不是由于供应商的欺诈,而是石墨烯生产过程尚未完全完善的事实造成的。正确的解决方案是了解这一事实,并尝试评估材料的变化,并设计可承受的变化范围内的应对措施。

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