石墨烯材料
“這個(gè)實(shí)驗室是一個(gè)試驗田，我希望能長(cháng)出好莊稼。”近日，在哈爾濱市松北區舉行的“北大-寶安烯碳科技聯(lián)合實(shí)驗室”簽約儀式上，北京大學(xué)劉忠范院士對實(shí)驗室成立寄予很高期待。12月11日，哈爾濱萬(wàn)鑫石墨谷科技有限公司與北京大學(xué)劉忠范院士正式簽約合作，雙方共同成立“北大-寶安烯碳科技聯(lián)合實(shí)驗室”，雙方將就石墨烯應用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題(石墨烯的批量制備、石墨烯在新能源中的應用、石墨烯在可穿戴器件中的應用)開(kāi)展項目合作，共同推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用。
哈爾濱萬(wàn)鑫石墨谷科技有限公司總經(jīng)理黃友元表示，此次合作將充分發(fā)揮雙方有利條件，協(xié)同創(chuàng )新發(fā)展，形成技術(shù)上的創(chuàng )新和領(lǐng)先優(yōu)勢，合理整合我省石墨產(chǎn)業(yè)資源，促進(jìn)我省石墨產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展和轉型升級，將哈爾濱打造成為全球重要的石墨烯產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用的重要基地和示范區，推動(dòng)哈市發(fā)展為高科技領(lǐng)域的國際化產(chǎn)業(yè)基地，引領(lǐng)戰略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展。
產(chǎn)研結合以持續創(chuàng )新推動(dòng)石墨烯研發(fā)轉化
劉忠范教授在實(shí)驗室 “今年年初到深圳開(kāi)會(huì )，順便訪(fǎng)問(wèn)了貝特瑞公司并結識了兩位校友。我們彼此之間產(chǎn)生了想要一起做點(diǎn)事的共鳴。”劉忠范告訴記者，當時(shí)寶安集團正醞釀在哈爾濱成立萬(wàn)鑫石墨谷科技產(chǎn)業(yè)園，出于好奇他便來(lái)到哈爾濱，當他了解到黑龍江省擁有豐富的石墨礦資源，特別是各級領(lǐng)導對高科技企業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)的重視與支持，他感到科技園未來(lái)發(fā)展將具有無(wú)限潛力。劉忠范認為，石墨烯未來(lái)發(fā)展的決勝之道是從低端走向高端，從作坊式走向集約式，他覺(jué)得將有實(shí)力的實(shí)驗室與有實(shí)力的企業(yè)捆綁起來(lái)，在國家、政策、各級部門(mén)的支持下做集約式的發(fā)展，優(yōu)勢互補形成合力后參與競爭，才是占領(lǐng)未來(lái)核心制高點(diǎn)的所在。為此，經(jīng)過(guò)一年的醞釀，聯(lián)合實(shí)驗室應時(shí)而生。
“與北大劉忠范院士合作是整個(gè)萬(wàn)鑫石墨谷產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要布局之一。”黃友元說(shuō)，石墨烯作為新材料研發(fā)時(shí)間比較短，但卻是一個(gè)長(cháng)跑過(guò)程，與北大建立實(shí)驗室將大學(xué)團隊多元的優(yōu)勢資源與企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面資源相互結合，通過(guò)源源不斷的技術(shù)創(chuàng )新持續推動(dòng)石墨烯研發(fā)的步伐。“劉忠范課題組近十年來(lái)潛心研究石墨烯制備的基礎問(wèn)題，是需要大量長(cháng)期的科研積累，不是一個(gè)企業(yè)花點(diǎn)錢(qián)就能解決的。”黃友元說(shuō)，把劉忠范課題組在石墨烯領(lǐng)域已經(jīng)取得的豐富經(jīng)驗，與萬(wàn)鑫石墨谷產(chǎn)業(yè)結合起來(lái)實(shí)現成果轉化，同時(shí)建立一個(gè)機制，把市場(chǎng)需求反饋到實(shí)驗室引導他們持續創(chuàng )新，使得石墨烯成果研發(fā)有一個(gè)持續性，有利于推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用。
多年研發(fā)成果將在冰城落地開(kāi)花
劉忠范說(shuō)，石墨烯是從石墨材料中剝離出來(lái)的，是目前最薄、最硬、導電導熱性能最強的材料，應用前景極為廣闊。劉忠范課題組從2008年開(kāi)始從事石墨烯的研究，他們攻克了許多技術(shù)難關(guān)，實(shí)現了高質(zhì)量石墨烯薄膜的批量制備，并且可以直接長(cháng)在傳統的玻璃上。在聯(lián)合實(shí)驗室簽約儀式上，劉忠范第一次公布了剛剛做出來(lái)的成果：用氯化鈉做生長(cháng)石墨烯的襯底，綠色制備的方法可能比普通的粉體石墨烯貴一些，但是屬于高端的粉體，并且具有很強的吸附能力，此項目是劉忠范課題組為萬(wàn)鑫石墨谷量身研發(fā)的。
劉忠范說(shuō)：“高質(zhì)量石墨烯制備需要解決基礎研究的問(wèn)題、基本技術(shù)和裝備問(wèn)題，還有終端產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題。我們愿意把上游放在北京，下游放在萬(wàn)鑫石墨谷，在此將成果推向產(chǎn)業(yè)化。”黃友元告訴記者，萬(wàn)鑫石墨谷將成為新材料產(chǎn)業(yè)的一個(gè)搖籃，源源不斷地把實(shí)驗室相對成熟的技術(shù)在萬(wàn)鑫石墨谷進(jìn)行孵化。萬(wàn)鑫石墨谷作為孵化器，背后依靠的是寶安集團及其旗下貝特瑞非常成熟的產(chǎn)業(yè)體系，使得其更了解項目后續在產(chǎn)業(yè)界、資本界的發(fā)展方向，因此一個(gè)項目孵化出來(lái)后，寶安集團憑借自身能力可以將其第一時(shí)間呈現放大。哈爾濱萬(wàn)鑫石墨谷科技有限公司首席專(zhuān)家袁國輝說(shuō)，我省石墨礦資源豐富，下游應用市場(chǎng)空間巨大，石墨烯在我省發(fā)展將推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)上下游發(fā)展。
據了解，劉忠范院士課題組擁有一大批從事納米碳材料研究的優(yōu)秀人才，擁有先進(jìn)研發(fā)設備和雄厚的研究基礎，是國際上少數幾個(gè)代表性納米碳材料研究團隊之一。在高質(zhì)量石墨烯的可控宏量制備、石墨烯薄膜轉移、組裝及其透明電極規?；苽浼皯玫确矫嫜芯抗ぷ魈幱趪H領(lǐng)先水平。項目落地后，將可以批量生產(chǎn)不同尺寸的單層石墨烯以及石墨烯觸屏、電極等，加快推出在數碼、太陽(yáng)能、航空航天和軍工等領(lǐng)域廣泛應用的創(chuàng )新石墨烯產(chǎn)品。
“頭羊效應”助力我省確立石墨產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢地位
“我個(gè)人毫不懷疑石墨烯是主導未來(lái)高科技競爭的新一代戰略材料，有望在電子信息、能源、生物醫藥、環(huán)保、航空航天、功能材料等諸多領(lǐng)域嶄露頭角。”劉忠范認為萬(wàn)鑫石墨谷作為一個(gè)重要的起點(diǎn)和基礎，其產(chǎn)生的“頭羊效應”將吸引一大批人在此開(kāi)拓石墨烯事業(yè)，只要抓住我省在石墨資源方面的基礎優(yōu)勢、文化優(yōu)勢，以及積極引進(jìn)和利用外界人才，未來(lái)五年可能是石墨烯在黑龍江、哈爾濱的關(guān)鍵期，如果走得好將會(huì )引領(lǐng)全國石墨烯的發(fā)展。
日前，劉忠范課題組在玻璃表面成功實(shí)現直接生長(cháng)薄膜石墨烯，通過(guò)一層石墨烯改變了玻璃的各種性質(zhì)，有望極大地拓展玻璃的應用空間，引發(fā)玻璃產(chǎn)業(yè)從大批量低附加值的應用到高附加值應用的革命性轉變。劉忠范很期待他們的石墨烯玻璃在未來(lái)能變成石墨烯“殺手锏級”的應用，有著(zhù)非他不可的用途，如代替汽車(chē)的后玻璃、飛機的智能窗、手機觸摸屏以及細胞培養皿等。劉忠范表示，未來(lái)條件合適的話(huà)，愿意在哈爾濱做這件事情。
正如黃友元所說(shuō)，哈爾濱萬(wàn)鑫石墨谷科技有限公司借助黑龍江的石墨資源優(yōu)勢和中國寶安集團在黑龍江的石墨產(chǎn)業(yè)已有的布局，通過(guò)本次合作引進(jìn)石墨烯成果轉化，為萬(wàn)鑫石墨谷在整個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)布局邁出了重要一步，也為實(shí)現萬(wàn)鑫石墨谷打造成國家一流的石墨-碳材料產(chǎn)業(yè)基地的目標加快了步伐。（作者：李?lèi)?ài)民 薛婧）
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