石墨烯被稱為“新材料之王”。研究表明，在高分子材料中加入少量石墨烯，可帶來材料性能成倍提升，起到“點(diǎn)石成金”的神奇效果。

然而，現(xiàn)實(shí)中石墨烯的境況卻相對(duì)尷尬。數(shù)據(jù)顯示：目前我國石墨烯產(chǎn)能總計(jì)已達(dá)7000噸，然而實(shí)際產(chǎn)量卻不足100噸。

“根本原因，就在于石墨烯的應(yīng)用技術(shù)研發(fā)不足，與產(chǎn)能嚴(yán)重不匹配上。”9月20日，四川大學(xué)高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、博士生導(dǎo)師吳宏對(duì)記者表示，沒有大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用，不要說做大做強(qiáng)石墨烯這一新材料產(chǎn)業(yè)，就連石墨烯“點(diǎn)石成金”的作用也難以真正發(fā)揮出來。

如何讓石墨烯真正“點(diǎn)石成金”?在石墨烯之于高分子材料領(lǐng)域運(yùn)用，四川大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院正探尋技術(shù)與市場(chǎng)的結(jié)合點(diǎn)。

追逐新材料之王

9月2日，2016中國(無錫)石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大會(huì)舉辦，相關(guān)領(lǐng)域研究在國際已處于領(lǐng)先位置的四川大學(xué)應(yīng)邀出席，并作為代表就國內(nèi)石墨烯最新發(fā)展成果進(jìn)行了交流。“作為石墨烯產(chǎn)業(yè)舉行的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大會(huì)，主要問題就是討論石墨烯的發(fā)展和運(yùn)用問題。”吳宏說。

自2004年由英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家成功從石墨中分離出以來，石墨烯就備受世人關(guān)注——作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，強(qiáng)度是鋼的200倍，拉伸形變能達(dá)到20%，從而被譽(yù)為“新材料之王”。　　　　“石墨烯的應(yīng)用是當(dāng)之無愧的高科技。”吳宏介紹，石墨烯是由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，“每一層只有0.3納米，要運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中，科技含量要求很高。”

高分子材料是石墨烯大規(guī)模應(yīng)用的重要載體。作為我國高分子材料科學(xué)與工程領(lǐng)域規(guī)模最大的科研基地之一，早在2008年，四川大學(xué)就開始了石墨烯橡膠復(fù)合材料的研究，并于2010年在國際上率先提出乳膠法制備石墨烯橡膠復(fù)合材料。

目前，四川大學(xué)已經(jīng)在電導(dǎo)熱烯復(fù)合材料、功能改性石墨烯、石墨烯阻隔材料、聚合物防老化等多個(gè)石墨烯應(yīng)用等領(lǐng)域啟動(dòng)了探索。“比如通過‘接枝’技術(shù)利用石墨烯生產(chǎn)阻燃劑。”四川大學(xué)高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)學(xué)研合作部副部長(zhǎng)包建軍舉例。

以市場(chǎng)運(yùn)用撬動(dòng)產(chǎn)能釋放

2015年5月，四川大學(xué)與成都創(chuàng)威新材料有限公司簽訂石墨烯橡膠復(fù)合材料專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，并在成都建起世界第一條年產(chǎn)10噸石墨烯橡膠復(fù)合材料生產(chǎn)線，目標(biāo)直指納米改性輪胎橡膠。

在吳宏看來，這一技術(shù)應(yīng)用有著巨大的發(fā)展前景。“每一個(gè)輪胎，只需添加10-15克的石墨烯，成本增加不到幾十元，但產(chǎn)品性能卻明顯提升。”

2016年2月，在德國漢諾威舉辦的2016輪胎展會(huì)上，這一由成都創(chuàng)造的第一個(gè)石墨烯橡膠復(fù)合材料產(chǎn)品引起世界關(guān)注。目前，改性輪胎橡膠產(chǎn)品已在意大利Pirelli、荷蘭Apolo、青島雙星、浙江雙箭等10多家企業(yè)試用。

這也為川大進(jìn)一步探索石墨烯大規(guī)模應(yīng)用，打通其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用“瓶頸”提供了經(jīng)驗(yàn)。包建軍認(rèn)為，只有通過技術(shù)應(yīng)用，提升市場(chǎng)對(duì)石墨烯的需求，撬動(dòng)石墨烯產(chǎn)能的真正釋放，我國居全世界第一的石墨烯產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線才能得到發(fā)揮。“我們已經(jīng)組建了四川大學(xué)無錫石墨烯應(yīng)用研究中心，依托此對(duì)沿海新材料市場(chǎng)進(jìn)行滲透開發(fā)。”吳宏表示，四川大學(xué)還依托位于成都市新津縣的成都新材料產(chǎn)業(yè)園，積極籌建基于石墨烯的新材料研發(fā)基地。