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从加热体到“超级铜”柔碳科技奏响石墨烯应用“狂想曲”
出处:宁波日报  录入日期:2023-08-17  点击数:2133

 

自动裁切石墨烯薄膜

 

    两片同样大小的面包,分别放入两个功率相同的烤箱烘烤,其中一个烤箱采用了石墨烯加热体模组,结果有啥不同?
    “你可以明显看到,石墨烯烤箱里的面包更快变焦。”昨天上午,宁波柔碳电子科技有限公司董事长汪伟为记者做了个小实验,实验结果是:石墨烯烤箱比普通烤箱节能30%左右。
    对于柔碳科技生产的石墨烯薄膜卷材来说,烤箱应用只是“牛刀小试”,服务“国之大者”的“超级铜”更是天地广阔、大有可为。
    汪伟拿起一块闪亮的铜片,道出了它的特殊之处:“这块铜片上‘长’了一个原子层厚度的石墨烯,长期置于空气中,也不会像普通铜一样氧化发黑,这就是我们生产的铜基石墨烯薄膜,也是加工‘超级铜’的原材料。”
    目前,柔碳科技每年向中车集团提供10吨左右的铜基石墨烯薄膜,由对方加工成“超级铜”后,尝试应用于高铁牵引电机上。
    “石墨烯和铜复合后,导电性能提升至110%,是目前自然界稳定存在的导电性最高的物质。” 汪伟告诉记者,“超级铜”正在进行中试验证,等整车验证完后,未来面对的将是一个百千亿级别的产业规模,“因为它能广泛应用到其他领域,如新能源汽车扁线电机、风电电机等”。
    如何让铜“长”出石墨烯?汪伟介绍,他们以甲烷、氢气等为碳源,凭借自行研发的动态生长工艺和核心设备,将石墨烯“种”在铜上生长。柔碳科技也因此成为全球唯一掌握石墨烯卷对卷生长与转移技术并可实现大宽幅石墨烯薄膜卷材制造的高新技术企业。
    汪伟是企业家,也是科学家。他曾在中国科技大学攻读本硕博,专注于纳米材料在新能源领域的应用,之后又到美国科罗拉多大学博尔德分校从事了4年的博士后研究。2012年10月,汪伟被中国科学院宁波材料所以“春蕾人才”引进,任该所的副研究员。
    “我们团队在材料所完成石墨烯核心生产技术的小试实验后,创业成立了柔碳科技。”汪伟说,他们生产的是合成难度最大、品质最好的石墨烯薄膜,未来方向是服务碳基芯片、传感器等高端工业领域。
    但高端往往意味着难接地气。“我们决定以民品为过渡台阶,先让应用产品走入百姓生活。”这步棋,汪伟走对了。因为,石墨烯民品消费类市场同样广阔。
    在石墨烯加热布、加热膜、加热板三大应用体系研发下,目前柔碳科技的“枝蔓”已深入民品家电、厨电及可穿戴、大健康等领域。
    与此同时,柔碳科技始终不忘初心。除了“超级铜”外,企业已在新能源汽车配件、内饰上谋篇布局,冷却液加热器就是其中之一。
    据悉,新能源汽车常用的厚膜类加热器基本依赖进口,能在6秒左右使冷却液从初始温度加热到平衡温度。但其加热的原材料银钯,每公斤价格在2万元左右,且对适应精度、工艺操作等要求比较高。
    而柔碳科技研发的石墨烯类冷却液加热器,在达到同样效果的情况下,不但成本降低了几十倍,还突破了原先工艺的严苛要求,成功实现国产化替代。
    电子雷达除雾除冰防护罩、自动加热坐垫……如今,柔碳科技在新能源汽车应用领域不断开疆拓土,并与多家知名汽车制造商开展合作。
    虽然石墨烯已是热门词,但汪伟有着他的冷思考。“100年前,没人相信一把沙子很重要,但如今沙子中提取的硅已服务芯片产业。石墨烯也是一样,需要熬过很长的产业周期。”在汪伟看来,目前这个新材料产业已走过生产制造的初期,但仍处于广泛找应用的中期阶段。好在,“超级铜”等革命性的应用突破点已逐渐显现。“我们只有耐住寂寞、守住孤独,才能迎来繁华。”他坚定地说。

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