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【新时代的中国面孔】陈成猛——石墨烯守望者

来源: 荔枝网   作者:  2018-09-28 17:56:13

  【编者按】

   今年是改革开放40周年。这是中国大地沧桑巨变的40年,也是个人命运与国家命运同频共振的40年。伴随改革开放脚步成长起来的人们,被时代推动,亦推动时代。作为改革开放事业的担当者、亲历者、传承者,他们用自己的方式演绎出一个个“中国梦”的生动样本。荔枝新闻、我苏客户端联合江苏省广播电视总台纪录片创作中心重磅推出系列人物报道,为你捕捉新时代下鲜活多彩的中国面孔,带你一起感受中国发展的蓬勃动力和人们对美好未来的不懈追逐。

  


  

  陈成猛——石墨烯守望者完整版视频

  我叫陈成猛,是中国科学院山西煤炭化学研究所的一名副研究员、709课题组长。目前我的重点研究领域是石墨烯化学法规模化制备等。

  近年来石墨烯成为科技界的“明星”,受到越来越多的关注。被称为“材料之王”,是一种最新的二维碳纳米材料,它只有一个原子的厚度,大概是头发丝的二十万分之一,是世界上已知的最轻最薄的材料。

  轻薄、坚硬、优秀的导热性、极低的电阻率……石墨烯拥有非常优异的性能

  从电子显微镜里面可以看到,石墨烯其貌不扬,外形类似于棉花一样的絮状物,给人一种“轻盈飘渺”的感觉。

  你可能会想,这种材料到底有何有优点,值得科学家们花如此大的心力投入到对它的研究中呢?

  石墨烯拥有非常优异的性能。它几乎完全透明,虽然只有一个原子的厚度,却非常的坚硬。除此之外,它还拥有优秀的导热性,极低的电阻率。这些特性如果能被最大限度的采用,将在科学技术领域创造出无限的可能性。

  举几个简单的例子:若将石墨烯应用于触摸屏,未来我们的手机和平板电脑便可折叠起来;若加入到塑料里面,塑料便会更强韧,还可以让原本不导电的塑料变得导电和导热;若加在锂离子电池和超级电容器里面,就能大幅度地提升储能器件的能量密度和功率密度,延长它的循环寿命……

  石墨烯作为基础材料,下游应用领域极为广阔,目前已知的应用领域包括半导体电子器件、能源、汽车、环保、医疗等等。在诸多得高新技术领域,如果关键材料不能够实现国产化的话,我们很难从一个科技大国变成一个科技强国。由此可见,石墨烯规模化制备研究的重要性。

  从两个人的课题组到吨级规模的生产线十余年坚守让中国成为石墨烯领域的佼佼者

  2006年,我从中国矿业大学矿物加工专业毕业,随后考入了中科院山西煤化所,攻读硕士和博士学位。

  碳材料领域的权威人物王茂章是我的恩师。早在2007年,他就敏锐地感觉到石墨烯这种材料的光明前景,于是把这个课题安排给了我。我和我的团队在国内率先开展起对石墨烯的研究。

  起初,我们课题组只有我和我师弟两个人,我是课题组长。科研经费在购置了一些必备的实验仪器和材料之后就所剩无几了。作为一个27岁的年轻组长,我感到一份沉甸甸的责任压在肩头。为了石墨烯的未来,我们首先要让这个自负盈亏的课题组“活下来”。

  因为缺少人力和财力,实验室的所有设备都是我们自己亲手搭建的。山西太原的冬天,在零下14度到(零下)15度的低温中,我们组装设备、刷洗管道,以致双手长满了“冻疮”。在研究分离石墨烯的方法时,我们需要做大量实验,这些实验也面临着一定风险。比如,有些实验要用到硫酸、硝酸等强酸性的化学试剂,在高放热环境下,如果控制不得当,就会产生危险。

  我和我的妻子也是通过科研相识相爱的。课题组成立之初,每天都要工作到夜里一两点。之后这么多年来也因为工作繁忙,一直没有足够时间去陪伴她,心里觉得对她有亏欠。少数几次有闲暇相约出来,也总是聊着与工作相关的话题——我大概是这个世界上“最不解风情”的老公了吧。不过,科研既是我们恋爱道路上的“坎坷”,却也是我们共同的人生目标,就这么把两个年轻的肉体和灵魂牢牢地绑缚在科学事业上,彼此理解、彼此支撑着。千难万难,也走过来了。

  守得云开见月明,科学研究的成果总是能带给我们巨大的惊喜,掩盖掉所有的艰辛。如今,在我们所的中试基地,有一个吨级规模的石墨烯中试生产线,已经稳定运行了将近三年的时间。这条生产线能够批量化、低成本、可控地、稳定地出产石墨烯。我们课题组也掌握了批量化生产石墨烯的核心技术,让中国成为全球石墨烯领域里面的佼佼者。

  石墨烯从年龄上来说还是个“孩子” 一旦成长起来将颠覆人类的生活

  新材料的研发通常都面临着长周期、高投入、高风险,需要十年磨一剑,二十年磨一剑,要耐得住寂寞,守得住清贫。必须有一代人地坚守,甚至几代人地坚守和积累。

  中国是最早使用炭的国家,汉代的时候我们就开始烧煤了,碳材料在中国的历史长河中发挥了重要的贡献。如今,石墨烯正在慢慢进入高科技应用领域。中国在这一过程中表现强势,在生产方法和石墨烯利用方面都有长足发展。

  在过去的五年里,中国的石墨烯产业发展势头非常迅猛,而且技术进步很快,形成了很多很有影响力和显示度的应用示范工程。

  作为一种新型材料,石墨烯诞生到现在,从年龄上来说还是个“孩子”。但是我认为,未来,这种新型材料或将带来颠覆性的技术进步,完全改变人类的生活。相信以石墨烯为代表的这种碳材料,会在人类文明的历史长河中写下浓重的一笔,而这一笔还等待着无数科技工作者们用奋力拼搏的汗水和矢志不渝的决心去抒写。未来,一切可期!

  【编者手记】

  陈成猛和他的研究员们,用十余年的坚守让中国成为全球石墨烯领域的领先者。在全球科技迅猛发展的浪潮中,他们守住一方“小小的实验台”,抓住机遇打造了一条属于中国的“烯”望之路。科学技术看上去是冰冷的,科研工作者们的“热忱”却给予了它“体温”,使之变得“可爱”起来。因为在其背后,是民族的未来和人类的发展。

  念念不忘,必有回响!

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编辑:郑亚群

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