让“新材料之王”从实验室走入“寻常百姓家” 浙大团队为全球氧化石墨烯“定标准”
近日,由浙江大学高分子科学与工程学系求是特聘教授、博士生导师高超团队牵头制定的氧化石墨烯国际标准,正式由国际电工委员会(IEC)发布,全球的氧化石墨烯有了统一的“技术语言”。这也是中国在石墨烯高端材料领域,首次牵头制定国际标准。
“说起石墨烯,大家总觉得它是‘藏在实验室里的高精尖’,离生活很远;现在我们通过产学研合作,让它走进内衣、家纺,变成老百姓能触摸到、用得上的好东西。”在杭州国际石墨烯博览馆内,高超接受采访时说。
从贴身衣物到床上用品,这些平日里最寻常的物品,如今都被注入了“新材料之王”的基因,这之中究竟藏着什么样神秘的“黑科技”?
“多才多艺”的碳材料
石墨烯,本质上就是一种碳材料,和我们日常用的铅笔芯、电池负极的石墨,同属一个“家族”。“如果把石墨比作一本书,那石墨烯就是这本书里的一页纸,薄到只有一个原子厚,是目前已知最薄的材料。”高超说。
很多人好奇,石墨烯为什么能用到内衣、被子里,其实靠的是它“多才多艺”的特性:它的导热、导电性能极佳,光学特性突出,还能实现光、热、电的互相转化。
“比如冬天穿的石墨烯保暖内衣,并不是自己‘发热’,而是能捕捉人体散发的远红外线,再反射回身体,相当于给身体‘锁温’,比普通保暖衣更透气、更持久。”高超说,它就像给普通材料“赋能”,让棉、化纤这些常见的材质拥有了更优的性能。
让技术“落地生根”
“Carbin Koneer酷冰酷热”(以下简称“酷冰酷热”)品牌的出现,成为了石墨烯专利技术民用落地的重要载体。作为以新疆棉为核心材料的国货内衣品牌,酷冰酷热多年来一直想突破传统新疆棉产品的局限——让保暖与透气兼顾,让天然材质更具科技感。而高超团队的氧化石墨烯技术,恰好契合了品牌需求。双方一拍即合,一合作就是将近10年。
“我们深耕市场多年,能第一时间捕捉消费者的痛点:比如冬天的保暖衣闷热不透气、棉被厚重压身、袜子易滋生细菌等,这些需求会及时反馈给高超团队。”酷冰酷热创始人韩洪波说。科研团队则根据这些需求,优化氧化石墨烯与新疆棉、化纤等混纺技术,研发出更贴合生活的产品。
有了石墨烯的加持,新疆棉能卖上更好的价格,棉农的收入也能得到保障。目前双方已联合研发出内裤、袜子、保暖内衣等多款产品,既保留了新疆棉的天然舒适,又融入了石墨烯的科技优势。
更难得的是,双方还一起做科普、树规范。随着合作产品入驻杭州国际石墨烯博览馆展厅,这些“黑科技”变成了看得见、摸得着的实物,向参观者讲述着石墨烯如何从实验室走进生活。这些产品不仅展示着科技的进步,也记录着一个国货品牌与一支科研团队近十年的“双向奔赴”。
中国牵头制定国际标准
随着石墨烯应用越来越广,市场上出现了“鱼龙混杂”的乱象。“你到淘宝上搜’石墨烯’,各种价格都有,几块钱的东西也说是石墨烯。”高超无奈地说,“我甚至还看过‘白石墨烯’这样的虚假概念。石墨烯的物理本质是吸光的,不可能是白色的,这些虚假宣传,不仅损害了消费者利益,也阻碍了产业发展。”
类似的问题也困扰着全球石墨烯产业:同样是“氧化石墨烯”,不同厂家生产的,片层大小、氧化程度、缺陷密度可能天差地别。有时候就连同一个厂家,这一批和下一批的产品也不一样。
在高超看来,乱象的根源,在于没有标准。2020年,高超团队就开始着手制定相关标准。今年3月,由杭州高烯科技有限公司主导、联合国内外多家科研机构制定的氧化石墨烯国际标准,正式由国际电工委员会(IEC)发布。
这一标准明确了氧化石墨烯的定义、关键特性和检测方法,统一了全球范围内的“技术语言”。今后,无论是生产、检测还是交易,都有了明确的依据,能有效终结市场乱象。“以前都是国外制定标准,我们跟着走;早在2019年我们就有了全球第一条氧化石墨烯量产线,有了成熟的技术,就能牵头制定标准,让世界跟着我们的规则走。”高超表示。
