刘忠范:石墨烯产业不能急于求成
来源:科技日报 发布时间:2021-04-29 14:11:21

“石墨烯产业必须要有‘杀手锏级’的应用,我们一定要在这方面下功夫,瞄准现在,关注未来。”中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院教授、北京石墨烯研究院院长刘忠范日在接受科技日报记者采访时再次强调。

因在纳米领域做出的卓越成果,刘忠范获得第八届纳米研究奖。该奖项由《纳米研究(英文版)》(Nano Research)编委会、清华大学出版社以及施普林格出版社于2013年共同设立,旨在表彰在纳米研究领域作出重大贡献、进而推动纳米学科发展的杰出科学家。今年与刘忠范一起获奖的是荷兰代尔夫特工业大学塞斯·德克教授。

我国位列石墨烯研究第一方阵

在世界纳米材料研究领域,刘忠范被公认为是先驱和重要领导者。他推动和见证了我国石墨烯产业的快速发展。

石墨烯是目前世界上已知最薄、最坚硬、导电和导热最好的材料,因此被称为“会改变世界的材料”,石墨烯产业也成为各国竞争的新材料领域之一。

“我们国家起步与发达国家几乎同步,得益于国家对发展新材料的重视,这些年我国石墨烯产业发展很快。”刘忠范介绍道,截至去年底,我国石墨烯产业相关企业17000家,论文总数占全球三分之一强,专利数量占全球总数三分之二强,“不管从研究规模还是人才队伍看,我们已经属于第一方阵。”

石墨烯产业不能急于求成

刘忠范说,“石墨烯热”仍在持续,“最,深圳石墨烯产业园揭牌,这是我国第三十个石墨烯产业园。”

即便如此,在刘忠范看来,我国石墨烯产业才刚刚起步。“一个产业的发展成熟不可能一蹴而就。”他以碳纤维为例,“已经花了60年,还远没有成熟,而石墨烯从2004年在实验室被发现,迄今也才17年时间。”

从这一角度看,刘忠范多次强调,我国石墨烯产业不能急于求成,一定要放眼未来,要追求原创突破和打造核心竞争力。

“迄今为止,我们的石墨烯产业更多关注具体产品,如何挣快钱。”刘忠范介绍道,目前市场上石墨烯产品主要集中在三大应用上:一是石墨烯大健康和电热产品,如电热服和电暖画;二是石墨烯改电池;三是防腐涂料。

“这三大品类占据石墨烯产品的90%。”刘忠范说,“但它们未必是未来的主导应用。”

反观国外,人们更多关注石墨烯传感器和探测器、石墨烯可穿戴技术、石墨烯微波通讯器件、石墨烯复合材料、石墨烯海水淡化技术等。在刘忠范看来,这些东西不能立即变现,不能期待几年之内就有多么大的产业,但是它们代表着石墨烯材料的未来。

专注寻找石墨烯“杀手锏级”的用途

刘忠范担心,“我们起了个大早,赶了个晚集。”这也是他一直强调要专注寻找石墨烯“杀手锏级”应用的原因。

在他看来,“杀手锏”级别的应用是建立在日趋完美的高能石墨烯材料基础上的,“研究人员一定要有耐心和坚持,既需要原创的基础研究,也需要精益求精的研发和持续不断的投入。”

刘忠范还强调了材料制备问题。“未来的石墨烯产业依赖于石墨烯材料本身,没有好的材料也就失去了产业的根基,所以把材料做好是关键。”他说,目前的石墨烯材料质量还差得远,在制备技术上还有非常大的提升空间。

不管是材料制备还是寻找“杀手锏”,都要有“十年磨一剑”的耐心。

“我研究石墨烯13年了,尤其在石墨烯薄膜制备上下了极大的功夫,但仍有很多要解决的难题。”刘忠范说,此前自己已在纳米领域耕耘10多年,“如果没有前期的积累,我们可能也不会很快在石墨烯领域取得这些突破。”

“我们的科研人员,尤其是青年科学家要沉下心来,做点真正有价值的东西,要么‘上货架’,要么‘上书架’,不必操之过急,做基础研究要弘扬科学家精神,面向应用要提倡工匠精神,把一件事情做到极致。”刘忠范强调,真正的核心技术,是“熬”出来的。

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