中国引领造出超级新材料
近日,中航工业航材院相关人士透露,他们成功利用石墨烯与铝合金在全球率先研制出“烯合金”,宣布新一代具备特殊性能的系列材料问世,或许将对未来航空航天器带来革命性变革。 石墨烯,这个让大部分公众感到陌生的名字,一直是全球多国科学家都在竞相研究的课题。它是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它只有一个碳原子那么厚,是已知、能看得见的最薄纳米级材料。 除了制造电子设备外,石墨烯的高强度、高韧性也为材料学带来新变革,这对于“尽力减少每一克重量”的飞机制造业来说尤其重要。航材院利用铝合金粉和石墨烯粉以一定比例混合后制造出的“烯合金”,其屈服强度和抗拉强度分别提高58%和25%,在世界上首创利用石墨烯制造高端合金材料的新途径。 据介绍,该研究团队下一步还将利用石墨烯提高钛合金等金属的性能,有望给飞机材料带来新的变革。 另外,中科院合肥研究院智能所仿生功能材料与传感器件研究中心的科研人员近日在去除水环境中重金属污染物研究方面也取得新的突破,他们制备出一种新型石墨烯纳米复合材料,可快速、高效去除水中钴离子。 水中重金属离子钴,在高浓度时会引起很多严重的健康问题,如低血压、瘫痪、腹泻和骨缺陷,也会导致活细胞的基因突变,此外,放射性钴-60还是重要的核污染物。 智能所科研人员为找出怎样能更加高效去除水中钴离子进行了系统的研究,制备了一种新型的氨基化氧化石墨烯纳米复合材料,并将其应用于去除钴离子的实验研究,经过大量实验证明,这种新型材料可以快速、高效地去除水中钴离子。 事实上,除了中国,其他各国科学家竞相投入对这种新材料的研发中,认为它将“颠覆世界电子行业的未来”。 仅今年5月,就有新加坡南洋理工大学宣布研制出光感提高1000倍的石墨烯图像传感器;英国利物浦大学研制的石墨烯新材料有望取代由硅制成的晶体管……苹果、三星等公司正试图利用石墨烯材料的导电和透明特性,制造像一张纸那么薄的透明手机,而且还不怕弯曲。利用它能制造出大容量电池,一次充电足以让汽车行驶数百上千公里。 而据不完全统计,我国石墨矿储量占到世界总储量的75%,生产量占到世界总产量的72%,具备发展石墨烯产业的资源基础。 |
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