大家应该都听说过石墨烯,这种被誉为21世纪“新材料之王”的黑色晶体,它的密度不到钢的四分之一,但强度却是钢的8倍以上,导电性能比铜还好,还具有良好的柔韧性和透明性。
它在航空航天、新能源、生物医药等领域有着广阔的应用前景,被认为是未来科技发展的重要驱动力。然而,这种神奇的材料曾经是中国要不到、买不来的独门绝技。
西方国家,尤其是美国,对石墨烯技术实行严格的封锁和垄断,导致中国企业只能以天价从国外进口石墨烯产品。据悉,一克石墨烯的价格高达5000元人民币,相当于黄金的10倍。
但是经过多年的攻坚克难,中国科研人员和企业成功突破了石墨烯的制备和应用难题,实现了从进口到自主生产的历史性跨越。
一、西方国家封锁垄断石墨烯技术
石墨烯是一种由单层碳原子以六边形排列构成的二维纳米材料,它在2004年由两位科学家在实验室中首次制备出来,并因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。
西方国家,在认识到石墨烯的重要性后,立即投入了大量的人力、物力和财力,进行了深入的基础研究和应用开发。美国政府通过政策支持当地新材料的发展。
美国还建立了多个专门从事石墨烯研究的机构和平台,如美国国家纳米技术倡议、美国纳米商业联盟、美国纳米系统联盟等。
在取得了一系列的科技成果后,美国并没有将其分享给全世界,而是采取了各种手段来保护自己的利益和优势。美国对石墨烯技术实行了严格的专利保护、出口管制、市场壁垒等措施。
以此来阻碍了其他国家尤其是中国在这一领域的发展。据统计,全球共有超过6万项与石墨烯相关的专利申请,其中美国占据了近四分之一,美国还将石墨烯列入了《出口管制商品清单》。
就是为了禁止向中国等国出口石墨烯产品和技术。此外,美国还利用自己在国际标准化组织中的影响力,制定了一系列有利于自己的石墨烯标准和规范,限制了其他国家的石墨烯产品进入美国市场。
二、中国石墨烯技术的突破
面对西方国家的封锁和垄断,中国并没有气馁和放弃,而是把石墨烯作为一项战略性新兴产业,加大了政策支持和资金投入,实施创新驱动发展。
我国的相关部门发布了一系列文件,还成立了国家新材料产业发展领导小组,对全国各个地区的工作进行统一管理。在政策的推动下,我国的科科学家在石墨烯领域取得了一系列的重大突破。
例如,北京化工大学制备出具有超高导电性能的三维多孔石墨烯。中科院苏州纳米所开发出具有高效抗菌功能的纳米银/氧化石墨烯复合材料。北京理工大学实现了基于石墨烯的柔性可穿戴电子器件。
除了在基础研究方面取得突出成果外,中国在石墨烯产业化方面也取得了显著进展。目前中国已经建立了多个以北京、上海、江苏、湖北、重庆等地为代表的石墨烯产业集群。
由此形成了从原材料到中间产品再到终端应用的完整产业链。据《2022年中国石墨烯行业发展报告》显示,2022年中国的石墨烯产量达到了1.2万吨,占全球总量的60%以上。
中国的石墨烯市场规模达到了120亿元,占全球总量的40%左右。
三、中国石墨烯产品走向国际
中国在石墨烯领域的发展,不仅满足了国内市场的需求,在国际市场上也有很强的知名度。据统计,2022年中国的石墨烯产品出口额达到了1.8亿美元,同比增长了36.7%。
中国的石墨烯产品出口目的地非常广泛。其中美国是中国的最大进口国,占据了近三分之一的份额。这说明,我国的石墨烯产品已经达到了国际水平,甚至超过了西方国家,得到了国际市场的认可和信赖。
石墨烯,这种被称为“黑黄金”的新材料,曾经是中国难以触及的梦想。但是在中国政府的支持和引导下,中国科研人员和企业不畏困难,不断创新,