從石墨烯熱聯想到前幾年的奈米技術,當時宣傳採用奈米技術生產的衣服襪子不變形、不褪色、不用洗、不會髒、無異味,弄得讀書的我向往的要死,以後的襪子只要買一雙就行,重要的是不用天天洗,結果我現在頭髮都白了,還沒買到這樣的奈米衣服襪子。大家有沒有接觸過真正採用奈米技術的產品?石墨烯現在也被吹到天上了,我這易碎的手機螢幕,什麼時候才能用強度是鋼筋強200倍的石墨烯來做?
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1 # 淮都王子
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2 # 研而有新意
首先承認,確實有企業、投資集團在石墨烯2004年被發現,2010年獲得諾貝爾獎後,看好石墨烯風口,想在資本上割韭菜,從中漁獵,搞得石墨烯行業良莠不齊、烏煙瘴氣;但還是有很多企業想將石墨烯產業包括製備、應用等方向做好的,但從實驗室研發走向小試中試而後產業化的道路,不是說說就可以那麼簡單的,這裡面技術工藝難度、資金支援、裝置創新、規模行業、同質產品競爭等等。一般一種材料從開始到成熟應用大約需要20-30年的時間,這個過程要伴隨著幾代人的犧牲與努力,堅持不下去不看好的,從這個行業出來後,或許會認為它是騙局;部分不瞭解情況,看著多年前很熱,現在卻還沒發展起來的,會有疑惑,也可能認為它是騙局;更有甚者,之前在資本市場上看好,後來虧了的,也會認為它是騙局。但國家行業會看清它的價值,未來會證明它的價值,國家十三五規劃明確把石墨烯作為新材料寫進去,塗料行業也因為石墨烯防腐塗料而更改了國家標準,但塗料行業還沒大規模應用,為什麼,譬如海上風力發電裝置上的重防腐塗料需要做幾十年的持續跟蹤監測,而且還牽扯到現有利益集團,這都不是一朝一夕所能解決的,但整體趨勢已經出現。2017年開始,不管是資本市場熱情還是專利論文發表,石墨烯方向的都開始下降,這恰恰說明石墨烯走過了概念匯入期,人們將注意力轉移到實實在在的產品上,雖然國內行業面臨的問題依然很多,但並不是一無是處,目前來說石墨烯應用方面有幾個方向獲得了突破,一是鋰電中作為導電劑的應用,現在比亞迪、國軒、微巨集等電池廠商都已經開始應用,寧德時代、力神等企業也都開始進行測試;石墨烯散熱膜,像華為Mate20/30系列就已經用到了,現在有很多手機廠商也正在計劃採用;還有深圳烯旺的加熱保暖服裝,在平昌冬奧會閉幕式上也作為演出服而提供保暖;其實類似的例子還有不少,石墨烯行業的發展前期雖然困難重重,但也有實實在在的發展,說到這兒,你還認為石墨烯是騙局嗎?至於你說的石墨烯顯示屏,現在已經有了,但目前來說成本太高、工藝不成熟,還不能大規模應用,但此方向暫時的困難,不能代表此材料其它方向就不行,不能一棍子都打死,是吧!
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3 # 生物材料小小蟲
現在宣傳的商品裡帶石墨烯三個字的可以預設是蹭熱度,幾乎沒有任何實用價值。
不同於暫時靠吹的石墨烯,奈米技術實際上已經在潛移默化的改變你我的生活。
沒有超細晶奈米晶製備技術,鋁合金做不到又輕又硬,為啥不宣傳?因為有實打實的效能,實打實的資料,就是比原先的好,簡單粗暴。
晶片的製備工藝也是一年年翻新,帶來的就是更快的運算速度,宣傳的時候會說他們用了16nm的製備工藝,我們用了12nm的製備工藝,而不會說用了納米級製備工藝,比的是數字,真真切切的產品效能,消費者能感受出來。
順便一提,題主問題描述說“什麼時候才能用強度是鋼筋強200倍的石墨烯來做”,石墨烯強度是很高,但是前提得是石墨烯,得是那一層原子,而不是一層層原子疊起來,疊起來就是石墨了,那還不如鋼筋呢。
而且鋼筋全稱“鋼筋混凝土”,鋼和混凝土的介面和兩者內分別含有的結構缺陷會導致強度降低,石墨烯強度高是因為它幾乎沒有缺陷,但是一旦做大,缺陷不可避免,到時候還能有鋼筋好嗎?
總之,擦亮眼睛,如果不確定就不要買,現在石墨烯正在學術界向產業界過渡的階段,離產業界還有一定距離。
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4 # 二維象限戲說歷史人文
我們先來了解一下什麼是石墨烯,石墨烯是一種二維奈米碳材料。神馬?“二維”、“奈米”好高大上的樣子哦。No,其實沒啥特別的。你用2B鉛筆在紙上劃一道,拿著這張紙對著Sunny看痕跡,黑黑的亮亮的對不對?那裡面就有石墨烯。
OK,把石墨烯拉下神壇之後,我們來看看石墨烯究竟有什麼能力被鼓吹成“第三次工業革命的核心”。安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在2010年用膠帶粘出了單層石墨烯然後就獲得了諾貝爾獎。至今已經18年過去了,傳說中的工業革命並未發生。被給予厚望的材料還有同類型的碳奈米管和富勒烯,都沒有如我們期待的那樣大幅度的改變我們的生活。
二維,只是說單層石墨烯的厚度可以達到0.335nm,並不是說它沒有厚度。只是真的非常薄。說它是奈米材料,也是從這個角度講。那它傳說中超高的導電性,導熱性,傳說中無敵的機械效能從何而來呢?那是這個領域的科學家在奈米尺度,用一些特殊儀器測試並推算出來的。對應的理論基礎是很完美的石墨烯結構。你可以想想一下,一個能夠達到理想效能(鋼筋強度200倍,不用怎麼洗,髒了抖一下就行,還能像金屬一樣導電)的手帕,假設它是30X30cm大約900平方釐米的面積,厚度大概是500um。那麼它必須且至少由1492537.31個大單層重疊,每個單層面積是900平方釐米,而且單層的晶格結構必須是完美的六圓環,而且不能存在缺陷。大家知道這是什麼概念嗎?
目前人類通過成本極高的氣相沉積法做出來的最大石墨烯單晶面積僅為幾釐米,我瞭解到的最新資訊大概是3平方釐米左右。而且存在晶格缺陷,無法保證全部單層。這已經是目前製備石墨烯質量最好的方式了。不過技術總是在進步,中國的寧波材料所在這方面投入很多,並且取得了一些成就。他們已經可以生產連續的石墨烯薄膜,如果晶格缺陷和尺寸的問題能夠解決那麼就會距離目標更進一步。使用氣相沉積法作出大尺寸(900平方釐米)無晶格缺陷的石墨烯,全世界一年的產量估計不超過10g。這大概是個什麼概念呢,一克單層石墨烯的理論面積為2630平米,也就是說僅需不到3克就可以覆蓋一個標準足球場,再想想做一個手帕到底是怎樣的不現實。
石墨烯從本質上講可以說是石墨的分子,那為什麼石墨沒有傳說中的效能呢?因為石墨含有大量雜質,而且存在層間錯位,石墨烯每一層之間的大π鍵讓石墨烯層間結合力比較大,還會石墨烯容易錯層,所以石墨會有層間滑移現象(這也就是為什麼越黑的鉛筆寫字的時候越順滑的原因)。因此石墨無法體現出傳說中的效能。目前科學家們的首要任務就是怎樣用成本低廉的方式把天然石墨中的石墨烯單層(晶格結構比較好)分離出來,並且讓他在一個體系(氣液固)中穩定的分散。目前我們連這一步都沒做到,更別說其他的了。
小編個人作為石墨烯下游領域的從業人員,主要了解的是石墨烯在化工工業領域的應用——工業保護塗料,從這個我最熟悉的範疇來講,石墨烯已經可以帶來一場小型的革命,顯著提高施工效率同時降低成本。具體的操作方式就是將一定尺寸的石墨烯粉料或漿料(石墨烯成2層-7層的狀態,每片的平面徑向尺寸在5-30um),加入到傳統的工業保護底漆中(並非簡單新增,而是匹配整個體系),提高傳統工業塗料中金屬鋅的利用效率(利用石墨烯導電性)。可以在降低漆膜厚度的同時,通過石墨烯的遮蔽效能來提升漆膜的抗腐蝕能力。太專業的東西這裡不涉及,只是說個大概的經濟效益吧。在同樣的防腐蝕能力條件下,每平米漆料用量減少四分之三,VOC(揮發性有機物,環保的重要指標)減少一半,塗裝施工效率提升三分之一(時間就是金錢)。但是有利就有弊,石墨烯的長期實際防腐蝕效能還沒有經歷時間的檢驗。學術界也對此有截然不同的看法,有的認為石墨烯的導電性反而會加速鋼結構的腐蝕。另一方面,由於石墨烯的檢驗檢測是個難題,對於產品的驗證和推廣形成阻力。中國大大小小的塗料廠有很多都宣稱能夠生產石墨烯塗料,但是石墨烯從本質上說和炭黑以及石墨都是一樣的C元素組成的材料,很難通過簡單的化學定性分析判斷。想要驗證一款石墨烯產品到底是真的添加了石墨烯還是炭黑(價格差著十萬八千里)就需要用到很高階的材料分析測試裝置,而且還需要綜合好幾種方式(比如TEM、拉曼光譜、SEM等)才能判斷出來我買的東西里真的加了石墨烯而不是石墨,這對於產品的應用推廣和質量控制是一個巨大阻力。
再者說,就算你花了大價錢(昨晚TEM和拉曼光譜便宜的也得4-5K)判斷出來我這東西里有石墨烯,那具體加了多少呢?這個量又很難確定,原因就是C元素組成的材料太多了。就算你又花了大價錢確定了新增石墨烯的含量,那麼新增的石墨烯品質如何呢?需要判斷層數、晶格缺陷。看到這裡估計觀眾要瘋,那這玩意到底能起到啥作用,只要好用就行了,我管他加的什麼東西呢?也對,那我們接著來分析。
從目前中國製備石墨烯的方式來看95%都是氧化還原法制備的,剛才說了石墨烯要有很好的晶格結構才會有傳說中的導熱導電性。本來石墨中挺好的晶體結構,被強酸等強氧化物氧化以後,再用水合肼等還原劑還原(石墨氧化以後才能插層分離,這一步是目前大規模生產的唯一希望)。結構鐵定要被破壞而且引入了氮氧基團。到這裡效能就打了折扣,然後你再把效能打折的石墨烯加入到其他的產品中(塗料、纖維等)那麼最終產品因為石墨烯而獲得的效能提升幅度一定很小。而這一點點效能的改善,可能趕不上加入一些特殊功能的助劑或者多做做廣告炒炒概念來的實在(從對銷售額的促進上講)。
而且就算你用了很好的單層石墨烯,有一些領域並不適合石墨烯的應用,就拿纖維來說。纖維大部分都是高分子結構,分子之間要交聯成網路才能有較好的力學效能,加入石墨烯以後,石墨烯薄膜面就會組織面內外兩部分分子的接觸,而石墨烯表面和各種材料的介面問題又是個很難解決的問題。因此,有些高分子纖維的紡絲液中,加入不到0.3%的石墨烯,出來的產品就會變的很脆。
在這裡我們同樣也不需要太悲觀,華為M20手機上就應用了石墨烯散熱技術,這是中國石墨烯產業從研發走向應用的一個里程碑事件。這個石墨烯散熱膜也是氧化還原的方式製備的,但是後期再使用一種高溫高壓的處理方式就能恢復石墨烯的原本六圓環結構(模擬石墨在地質環境中的產生條件)。但這只是一個個例,目前能做到滿足華為散熱要求的石墨烯導熱膜供應商全國只有一家。
以上存在於目前中國石墨烯產業的整個下游應用端,短期來看,指望石墨烯徹底的改變我們的生活還是不可能的。目前市場上充斥的各種石墨烯概念,都只是概念,真正能用石墨烯的效能說事的企業和產品很少。但長期來看,石墨烯一定是未來科技的制高點。這個時間具體需要多長,就要看我們的科技工作者有多麼努力去解決這一系列的問題,等到分散、石墨烯層數、晶格缺陷、產量、這些問題真的得到很好的解決那一天,石墨烯將會改變我們生活的方方面面。任重而道遠,長路漫漫,唯有堅持不懈!
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5 # 末日廢墟
石墨烯自被發現以來就備受關注,發現者也因此獲得諾貝爾物理學獎,全世界的科學家學者都在研究石墨烯,石墨烯材料擁有眾多最優異的效能,學術界也取得了許多科研成果,然而石墨烯遲遲未能工業化。大多數產品都只是靠石墨烯這個熱點盈利一波,目前已經有石墨烯產品面市,比如去年七月中國柔宇科技釋出的全球最輕薄的、可直接用於智慧手機領域的彩色柔性顯示器,其厚度只有驚人的0.01毫米(即10微米),比三星和LG的厚度薄了30-50倍,收縮捲曲半徑小於1毫米,比圓珠筆芯還細,在彎折10萬次後,依然可以實現高質量的顯示效果。而且已經當時就已經建造此生產線了,產能100萬片/月。重慶元石盛可連續大規模低成本製備石墨烯透明導電膜,為電子產品提供質優價廉的透明導電膜。以及的奧翼電子公司率先將石墨烯用於顯示技術,研製出了全球首款“石墨烯電子顯示屏”。石墨烯優異的效能,就像好水才能長出好果子,有了電,才有電器,有了更好的材料,才能做出更好物品,造福世界。
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6 # 三禾動漫社
現在用科技概念騙錢的太多了。除了石墨烯以外3d列印又何嘗不是。
石墨烯之所以獲得諾貝爾獎,是因為它優越的效能提供了商業使用的新方向,曾經有幸聽到某位我很尊重的科學家對於石墨烯的介紹,這是一位平時不善言辭的人,可以呆在實驗室一個星期,但是說到石墨烯就兩眼放光,我的知識有限,能理解的也有限。
很多人不理解從實驗室到使用的距離有多遠,首先是,量產的可行性,小試中試到最後量產,出點問題就要去解決,放大了轉化率,條件怎麼控制,成本適不適合量產,市場是否存在更廉價的替代品,總之,太多問題了,這其中不但需要資本投入,也需要不斷解決問題,這還只是簡單的生產步驟,具體如何使用產物還是另外的話題。
市場上不少研究石墨烯的,但是就算有成果也是作為黑科技的存在,並不適合量產,還是停留在實驗室。
什麼是騙局,首先,科學實驗要錢,沒錢沒實驗室沒合作研發機構的基本就是騙人的。所以市場基本上都不滿足條件。
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7 # 哈哈搜搜
真的不知道吃瓜群眾怎麼想的,石墨烯的作用是被廣大研究人員認可的,雖然有些地方有誇大的成分,但是它在電容器等領域的作用絕對不容忽視。很多人從投資領域說石墨烯是騙錢的,我不知道這些人有多少錢投進了石墨烯,並且輸掉了褲子?一個個裝的很懂的樣子,比專家還厲害,其實連掃描電鏡和透射電鏡是什麼樣都沒見過。
我想奉勸那些對科技方面沒有一點了解的吃瓜群眾,不懂別裝懂。你們自己不懂不要緊,說多了,三人成虎,誤導他人。你們可以說這東西不值得投資,風險大,自己不去投,讓別人不去買股票什麼的,都沒問題,沒人搶你們的錢往裡扔。但是從事實上去否定這個東西,傳播錯誤的認知,就是噁心人的事兒了。
真的是內行的話,拿出你們的實驗資料,說明這個東西不行,大家誰都會信服。你要是能拿出實驗成果發個nature,science,jacs什麼的,告訴全世界石墨烯是個大騙局,你能得到的榮譽和金錢能夠你吹兩輩子的。誰不信的可以試試。
傳播錯誤的知識是可怕的,傳播無知是可恨的。
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8 # 科研管理死胖子
不請自來。
首先糾正一個說法,奈米騙局本身就是不存在的。奈米技術是指奈米尺度的材料或結構會體現出一些新的功能特性,其成果已經廣泛應用於當今世界的方方面面,對科技、國防、工業和生活產生了巨大的推動作用。那些所謂的騙局,純屬商家不負責任的宣傳手法。
其次,石墨烯是一種新興的奈米碳材料,擁有出色的力、電、光等特性,開啟了一個全新的產業,前景毋庸置疑。當前的問題是,石墨烯從製備到大規模應用,產業鏈最後一環尚未打通,根本原因在於:製備成本高,提升效果差,缺少重量級應用,炒作大於實幹。
話說回來,一種新材料從誕生到應用,週期一般以十年為計量單位。石墨烯雖說誕生於2004年,但真正走入人們視野,也不過五六年時間。所以說,認為石墨烯應用慢,甚至懷疑是騙局,只能說你的期望值太高、太性急了。做科研、做材料、做實業,與做投資、做網際網路經濟,完全不是一個路數。用急功近利的心態去看待、去從事石墨烯產業化,只會拔苗助長,甚至起到反的效果。
最後,我堅信石墨烯產業是一個朝陽產業,必將對一大批傳統產業形成顛覆,產生巨大的經濟價值和社會效益,也許是十年後二十年後,但方向已經明確。另一方面,我也認為,石墨烯的意義在於為人們打開了一篇大門,即二維材料,但如今人們言必稱石墨烯,屬於過多得把注意力放到了這扇門上,而忽略了門裡面的錦繡風光。
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9 # 紅塵樂悠悠
石墨烯不會成為奈米技術騙局理由如下:
一,石墨烯是一種具體材料,奈米技術只是一種技術,材料能用才能叫料。你比如說木材,如果木頭很小,不夠直,有睱齜就不能用來當房樑,就算不上木料!也就是說性質決定用途。石墨烯有好多優良的性質,而且好多都超出了一般的材料。它的問題是價格高,造成了製造成本很高,這是它發展的瓶頸。
綜上,石墨烯不會是技術騙局,在不久的將來一定會大放異彩!
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10 # 老堪69294438688
,早晚的關張。
石墨烯是二維的東西,原則上講它就不是個東西。另外,說石墨烯的電阻為零,我就不知道它的導電性是怎麼測出來的。如果是從這一面導到那一面就有意思了。那是個二維的面,這一面和那一面是一個面。如果是從這一點導到那一點也有問題。此時電流經過的是一個零維的點或者是一維的線,而電流的定義是流過單位面積的電荷量。
會不會成為騙局要看以下幾個方面:
1、這個技術是不是成熟的古代幾千年能有一個革新性的技術是非常不容易的,你看看我們幾千年歷史發現多少重大的技術;
其實都是不多的,因為還有巨大的技術創新那是非常困難的;
現代社會比古代技術創新更容易一些了,但是也沒有那麼容易,動不動就有技術創新,哪多半是假的。
因為可以技術需要時間的積累。不是一蹴而就的。
如果一個技術已經成熟了,可以完全商業化應用,這樣的技術就不是騙局;
反之如果一個技術沒有成熟,只是停留在概念當中,沒有任何實質性的進展,這樣的技術就有可能是騙局;
2、這個技術是不是拿來謀利如果一個技術是真實的,也拿到市場上來了,經過正規的方式進入商業化運作,這樣的肯定不是騙局,這是正常的商業化運作;
反之如果一個技術本身就不成熟,甚至原來就沒有任何實質的技術,就進行商業化的宣傳和操作,那樣就有可能是騙局了。