中国制造新型石墨烯膜材料 手机能做成手镯模样

　　昨天下午，钱报记者在浙江大学高分子系的实验室里，见到了这一神秘材料：它的导热率最高达到2053W/mK（瓦/每米每度）——可以媲美目前世界上导热最有优势的材料金刚石，创造了世界上宏观材料导热率的新纪录；同时还具有超柔性，可被反复折叠6000次，承受弯曲十万次。

　　这就是浙江大学高分子系高超教授团队制造出的一种新型材料“石墨烯膜”材料，它解决了宏观材料高导热和高柔性不能兼顾的世界性难题。

　　在新一期《先进材料》《Advanced Materials》，材料科学领域的国际领先学术杂志之一）上，高教授团队发表了相关的论文，这种新材料，有望在新一代柔性电子器件、航空航天等领域获得重要应用。

　　要不冷酷到底

　　要不脆弱不堪

　　大多数的电子器件，有“直男”的性格：导热能力强，但不够柔韧。比如有些无机陶瓷晶体材料，导热率非常高，但却脆弱得很。好像男人长得高帅，但太大男子主义，一言不合就崩掉；

　　再比如金属材料，虽然具有好的延展性，但其导热率最高值约为429W/mK。这种材料如果是“男子”，男友力高，吵架会让着你，但是不高冷。

　　直到英国曼彻斯特大学Andre　Geim和Konstantin　Novoselov两位教授发现了温柔与高冷兼得的石墨烯，才解决了这个问题，他们两位因此获得2010年诺贝尔物理学奖。

　　人们发现了“理想男友”，石墨烯这种碳材料，为解决“兼顾导热性与柔韧性”，提供了理论上的可能。

　　但遗憾的是，目前已报道的粉体型石墨烯，片小、缺陷多。用它们组装而成的宏观材料，导热率和柔韧性都欠佳，还比不上已经商业化的石墨膜。

　　石墨膜是什么？它就用在你的手机背板上。它的散热性基本能够承受住手机高功率工作，顶多是在打游戏时候有点发烫；一般的石墨膜在柔韧性上，还能和塑料拼一拼——弯一弯没问题，但折叠几次，就会断掉。

　　到底牛在哪里

　　和石墨膜PK一下

　　不过，作为一支潜力股，石墨烯当然不会被轻易放弃，这从石墨烯概念股受到市场关注就可见一斑。

　　2013年，高超团队制备出世界上最轻固态材料碳海绵。报道问世当天，石墨烯相关的内地股票全线飘红。

　　而这一次，高超团队创造性地提出了“大片微褶皱”的新思路，制备出石墨烯膜——把大片石墨烯交错垒叠起来，制作成宏观石墨烯膜，可实现高导热率；然后给石墨烯膜加入微褶皱结构，使材料在拉伸弯折时有足够的拉伸空间，就可确保高柔性。

　　昨天，在浙大的实验室里，钱报记者第一次近距离看到了石墨烯膜，颜色跟海苔差不多，柔软得像布料。

　　效果怎样？高超团队买了一只目前市场上号称背板散热膜最先进的手机。用手机背后的石墨膜，和他们制备的石墨烯膜进行了比对测试：

　　先比导热性。同样是玩游戏《王者荣耀》，通过石墨膜散热的那只手机，测量到背板CPU处的温度大概是39℃。而换成用上石墨烯膜的手机，背板温度33℃。

　　虽然只有6℃的差值，但一般来讲，手机体温提高8-10℃，“发高烧”的频率越高，报废期限就来得越快。而电子产品失效率，50%以上是由于高温。

　　再比柔韧性。目前最牛的石墨膜材料，可以在同一个地方正反方向共折叠6次。而高超团队的石墨烯膜，可以耐受10万余次的弯曲，同时不影响其导热导电性能。更神奇的是，在反复折叠6000次后，这张石墨烯膜仍没有断裂。

　　将来，人类的事业仍然关乎脚踏实地的地球生活和仰望星空的探索事业。

　　可以想象一下，如果要手机像手镯一样随意弯扣在手腕上，至少作为导热用的石墨烯膜已经攻克了这一难题。

　　更高端的应用，还可以体现在探索宇宙奥妙上，飞出外太空的航天器，还面临节省材料、减少重量，面朝、背对太阳产生巨大温差等问题，有一种可以屈伸又高导热性的材料，可以一并解决这些问题。（本报记者 章咪佳）