陆研发1个原子厚的「防腐铁衣」 全靠新材料王「石墨烯」
▲石墨烯只有一个原子的厚度。(图/翻摄自中国科学研究院官网)
石墨烯具有光、电、力学性能,因此被称为「新材料之王」。中国科学院研究团队成功研发「石墨烯防腐外衣」,运用在钢铁材料上,可以抵御热带海洋气候的高盐、高湿、高温的侵扰。
中国科学研究团队表示,新兴海洋工程、海岛工程等领域装备、设施安全性和服役寿命的重要影响因素就是「腐蚀」就2014年来说,大陆海洋工程中,因腐蚀而耗损的成本就超过2.1万亿元人民币(约新台币9.5亿元),占当年GDP的3.34%,因此只要完成钢铁自然抵御侵蚀的问题,就有助于热带海洋开发和基础设施建设。
▲石墨烯结构。(图/CFP)
目前众多工程都不乏应对腐蚀的方法,只是很多材料与使用寿命都比不上最薄的二维材料「石墨烯」。这是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成,只有一个原子厚度,硬度却比钢的强度还要高出200倍,是至今测量过的强度最大的材料。因此把它加入涂料中确实可增强涂层的附着力、耐冲击等。
王立平研究员表示,大陆防腐涂料市场更高达2000亿人民币,年需求量增加超过20%,过去都常被外资垄断,现今已拥有自主的石墨烯技术,也成功研制「防腐外衣」,顺利改变境内的市场格局。
石墨烯作为新材料之王,未来的生活可以在衣、住、行上都能看到运用。石墨烯可混纺丝生产,作为填充材料应用于棉被、睡袋、羽绒服等,除了轻薄之外,还有抗菌抑菌、抗静电等功能。深圳烯旺科技还把石墨烯的导热性加入衣服中,消费者在穿戴商品时,可以在3秒内快速发热,减缓疲劳、疼痛。
同样道理,活用于住的方面,则复合在壁纸上,且与手机APP连接,就能让住户随手控温。汽车方面,如果添加石墨烯则可以调整车体重量,整体可降低10%,燃油效率可提高6%~8%,100公里油耗可降低0.3~0.6公升。中国研究院称,新 材料的应用不只这些,未来还会用在过滤装置,如海水淡化、污水处理等领域。
▼石墨烯混入织品内。24日南京国际石墨烯创新大会开幕。(图/CFP)