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美媒:美国研发石墨烯大批量生产工艺

 美媒称,麻省理工学院的工程师已成功制造出长条状高质量石墨烯,如果实现大规模工业化制造,可能会给科技和医疗设备的生产带来突破性变革。

据美国科技时代网4月22日报道,石墨烯是六角形的纯碳薄片。它通常应用于电池、航空航天和风能技术中使用的聚合物、传感器、机械心瓣膜和癌症治疗以及涂料。

然而,石墨烯的生产成本很高,因此只能小批量地生产。

一项发表在美国《应用材料与界面》杂志上的突破性研究表明,石墨烯可通过卷对卷的方式以超薄薄膜的形式大量生产。

报道称,按照这种生产方法,研究人员先将两个卷轴连接到穿过热炉的输送带上,然后采用被称作“化学气相沉积”的工艺制造石墨烯。

他们对铜箔进行加热,然后加入碳和其他气体的组合。石墨烯是一种不可渗透的材料,即使是像氦这样小的原子也不能渗透。

麻省理工学院副教授、制造实验室主任约翰·哈特说:“你永远无法通过小批量生产来制造足够多的石墨烯,而且商业上使用的薄膜必须面积大——有些大到需要将海报宽的薄片送入生产薄膜的热炉。”

报道称,该团队能够在4小时内生产10米长的石墨烯。研究人员在制造过程中还采用不同的速度和不同比例的甲烷和氢气,以决定石墨烯的质量。

哈特说:“现在我们已经证明,这个过程可以扩大规模,我们希望这能够提升人们对石墨烯薄膜技术的信心和兴趣,并提供商业化的途径。”

专家认为,对石墨烯的利用可能会开辟新的可能性,甚至取代现有技术。英国曼彻斯特大学的科学家提出,石墨烯可使核能更环保、更廉价。他们在英国《自然·通讯》杂志发表研究报告称,石墨烯每年可将重水生产过程中释放的二氧化碳排放量减少100万吨。