石墨烯示意圖

隨著全球高端產業的快速發展，新材料正成為各國攻關的重點。，因為新材料的發現往往能夠帶來產業的革命。而石墨烯則被稱為“新材料之王”，被外界認為“將徹底改變21世紀黑科技”。由于其眾多優異的力學、光學、電學以及微觀量子性質，在新能源、化工、航空航天、電子、醫療以及軍事裝備等多個領域具有非常廣泛的前景。近日，中科大傳來好消息，這種材料取得重大突破，有望大規模低成本量產，掀起新的產業革命浪潮。

近日，據科技日報報道稱，從中國科學技術大學得知，該校工程科學學院熱科學和能源工程系夏維東教授團隊與合作者，提出“利用磁分散電弧產生大面積均勻熱等離子體合成石墨烯”這個新方法，突破了此前熱等離子體工藝高能耗、產品低均勻性以及生產不穩定性等技術瓶頸，讓石墨烯有望能大規模連續生產。

截圖

之前一般采用射頻感應加熱和微波加熱等離子的方法來制備石墨烯能耗高，而且合成石墨烯要求的反應時間為毫米級，難以實現均勻加熱，導致產品的均勻性很差，難以工業化應用。而夏維東教授團隊采用的磁分散電弧產生的大面積均勻等離子體技術，很好地解決了上述技術的高能耗和加熱不均勻等問題。

不僅如此，用該技術所制備的石墨烯平面尺寸為50-300nm，層數有2-5層，具有良好的晶體結構和超大的表面積。而且制備方法和設備都很簡單，一步合成不需要還原，也不需要基底、催化劑、溶液等，最重要的是成本還很低，這些都具備低成本大規模工業化應用的必須條件。

石墨烯示意圖

事實上，石墨烯也被稱為“黑金”，是目前世界上發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，也是未來最有前景的先進材料之一。而且據國際石墨烯產品認證中心數據表明，中國是石墨烯資源大國，也是研究和應用開發最活躍的國家之一，全球58%的石墨烯專利都來自中國。但也有一個需要注意的點就是，我國機構雖然在專利申請數量上具有優勢，但基本上以國內申請為主，很少有對其石墨烯專利的國外保護。

實際上，石墨烯制造工藝不穩定、成本居高不下等主要因素都是石墨烯難以走向產業化的絆腳石。分析稱，這次有望實現工業化應用，將有助于我們在多個領域對西方國家彎道超車。之所以各國都在石墨烯領域激烈角逐，就是因為其在半導體、鋰電池、航天、軍工、觸控屏等多個領域帶來一次材料革命，一旦實現產業化前景不可預期。

石墨烯示意圖

此外，在軍事領域的應用也有著難以預估的前景。石墨烯能夠應用于戰機、航天器、裝甲車等裝備上?，F在武器都朝著“輕量化”發展，這種材料在減輕重量的同時防護性能不會減弱。它還能制成特殊涂料，用于軍艦的防護，低于海浪沖擊和鹽霧的侵蝕，提高武器的抗腐蝕性能；這種材料還由于透光性好，對環境敏感度高，能夠制成高效光傳感器應用于紅外夜視儀和紅外熱成像儀等光電探測裝備中，以及導彈的紅外導引頭，從而提高導彈的精度。

舉個例子，去年美媒就報道稱，中國在新型直-10武裝直升機上配備了輕型石墨烯裝甲，使中國成為首個將石墨烯裝甲用于軍事領域的國家，但是從未公布過任何具體情況。未來石墨烯的很多應用將被繼續發現，成為真正的“萬能”材料，必將對國防和軍事領域產生深厚的影響。