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从一堆“粉末”到“72变”

By yabo2020 on 2020年7月6日 0 Comments • Tags: #

人类是否可能发明一种连接天地的“太空天梯”?这个让许多科学家们魂牵梦萦的梦想,近期露出了实现的曙光,科学家们找到了最适合做“太空天梯”的材料——具有超强韧性等特点的碳纳米管。

马达飞速转动,持续不断地抽出一条会自行生长的黑线,即使是强有力的拉扯也不能让这根细线断裂——这是在硅衬底上生长出的碳纳米管阵列,也是清华大学教授、中科院院士范守善20余年来的心血结晶。

“金属线不能持续拉,而碳纳米管可以一次成型,长度和韧性非常好,管内中空,电储大,同时还有导热性好、机械性能好等特点,可以取代很多金属材料。研究到现在20多年,碳纳米管还是经常能给我们惊喜。”在日前举行的福建省第十六次鼓岭科学会议上,范守善说道。

他在现场用视频展示了各种碳纳米管新材料“作品”——薄如蝉翼的手机触摸屏、零点几毫秒级别的瞬时加热器、形状各异的超薄扬声器……引来阵阵惊呼。

“今年是碳纳米管发现的25周年。”范守善对与会者强调。虽然碳纳米管是在1991年由日本科学家首次发现,但真正打开产业应用的大门,还是始自2002年范守善团队在世界上率先制备成功超顺排碳纳米管材料,并将成果发表在英国《自然》杂志。

这项技术被业内评价为“架起了一个联系纳米世界和宏观世界的桥梁”,也打开了一条碳纳米管线余年间,从无序的粉末中长出了“72变”的大规模应用,纳米产业“新世界”的大门被推开了!

2013年,范守善的清华—富士康纳米科技研究中心超顺排碳纳米管阵列产业化项目入驻北京纳米科技产业园,先期生产的0.3毫米厚、0.5克重的一块碳纳米管原材料,送到天津的工厂,像抽纸一样就制成了1600张手机触摸屏。

这还不是全部,范守善团队在这里建成全球首条用原子“铺设”纳米级别“碳丝绸”的生产线,每个月生产的碳纳米管薄膜,米纳可以为300万部手机提供触摸屏。北京市科委预计其投产后年总产值将在100亿元以上,
更多精彩尽在这里,详情点击:http://dqywjx.com/,米纳成为国内重要的纳米创新高地和产业聚集地。

在签约仪式上,清华大学博士刘亮曾激动地说:“今天是纳米时代‘丝绸之路’的开端。”

目前,研究中心已获得包括中国、美国、日本、欧洲等地在内的超过1800项专利授权,贯通了碳纳米管从原创性基础研究、应用技术开发、产业化技术攻关到大规模生产应用的完整创新链。

对于这项“神奇”新材料的未来,范守善还有很多畅想:碳纳米管还具有神经细胞引导功能,并且对细胞没有毒害作用,因此能在未来帮助人类生产人工肾脏——只要用碳纳米管制成肾脏形状,培育的人体细胞可以顺着碳纳米管自主生长、繁殖,最终形成一个不会让移植患者排异的肾脏。届时,这一“轻如烟”的纳米材料,将创造出更大的社会财富。

“很多科学家可能一辈子都遇不到一个新材料,我很幸运遇上了。对于未来,我也有信心,还能让它在应用的道路上越走越远。”范守善说。

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