石墨烯供暖,是利用了石墨烯的分子結(jié)構(gòu)特點。在美國科學(xué)家的模擬實驗中,僅10-100納米厚的石墨烯海綿,就能夠抵御相當(dāng)于AK-47突擊步槍射出的7.62毫米子彈的沖擊力,石墨烯材料高昂的成本是其難以產(chǎn)業(yè)化的重要成因,首先,作為石墨烯生產(chǎn)原料的石墨在我國儲能豐富,價格低廉;其次,我國最新研究成果已基本攻克了石墨烯制造成本問題,理論上實現(xiàn)了從5000元/克到3元/克的跨越,下一步要做的將是結(jié)合市場,向量產(chǎn)推進(jìn)。
1、石墨烯硬度達(dá)到鋼鐵的上百倍,那為什么不用它來做武器的“外殼”?
謝謝邀請。石墨烯超薄超輕、強(qiáng)度高、彈性和韌性好的特性,使其現(xiàn)在成為人們心目中理想的防彈材料,各國都在大力研究,以便將其廣泛應(yīng)用到防彈衣領(lǐng)域以及作為坦克裝甲車輛的裝甲,目前世界上所研究和試驗的用于防彈材料的石墨烯實際上被稱為石墨烯海綿,是目前世界上已知的最輕固體新材料,屬于一種氣凝膠,是以石墨烯為墻壁,碳納米管為支架,兩種材料的水溶液在低溫環(huán)境下凍干,去除水分、保留骨架,最后形成的一種超輕材料。
石墨烯海綿抗壓、抗沖擊性能非常強(qiáng),可承受力度超過每平方英寸1.45萬磅的外力重?fù)?,這幾乎相當(dāng)于馬里亞納海溝這個深達(dá)10924米的世界海洋最深處所經(jīng)受的巨大壓力,防護(hù)能力比鋼材強(qiáng)10倍,比凱夫拉材料強(qiáng)2倍,不僅如此,石墨烯還可以被擠壓成其原始大小的5%,且依然能夠恢復(fù)原來的形態(tài)。此外,石墨烯海綿還具有抗重復(fù)沖擊性能好的有點,在抗擊外力重?fù)?000次以上仍能保持穩(wěn)定性能,
由此可見,石墨烯海綿耐高壓、耐沖擊的超硬特性意味著它將能用在防彈衣的內(nèi)部和坦克裝甲車輛的裝甲內(nèi)部作為緩沖材料,以吸收來自射彈(如子彈、炮彈、反坦克導(dǎo)彈、火箭彈等)的沖擊力。在美國科學(xué)家的模擬實驗中,僅10-100納米厚的石墨烯海綿,就能夠抵御相當(dāng)于AK-47突擊步槍射出的7.62毫米子彈的沖擊力,此外,石墨烯海綿制成的防彈衣比現(xiàn)在常見的凱夫拉防彈衣輕得多也柔軟得多,因此士兵穿起來更輕便、更舒適,不會對戰(zhàn)術(shù)動作造成多少影響,也不會過多地消耗士兵的體力。
用于制造坦克裝甲車輛的裝甲時,石墨烯將像喬巴姆裝甲的“三明治”結(jié)構(gòu)一樣,外層為鋼或鋁裝甲板,內(nèi)部為石墨烯海綿填充的裝甲墊,央視報道顯示,一塊300×300毫米見方,外層為鋁裝甲板、內(nèi)部填充石墨烯海綿的新型裝甲承受住了3發(fā)14.5毫米機(jī)槍彈的打擊。從視頻資料可以看到,3發(fā)14.5毫米機(jī)槍彈都只擊穿了最外層的鋁裝甲板,內(nèi)部填充的石墨烯海綿卻完好無損,
2、怎么從玉米芯中提取石墨烯?
很高興回答這個問題,敬請關(guān)注《新農(nóng)業(yè)匯評》秸稈玉米芯其實都是神奇的物種,脫下包裝頓時華麗的轉(zhuǎn)型,立馬變成石墨烯和玉米纖維。新材料之王”石墨烯”可以從玉米芯中提取出來的,這種材料是世界上公認(rèn)的最神秘的材料,它能比鋼材還硬兩百倍,比導(dǎo)電最好的銀還要好,它的厚度是一根頭發(fā)的十萬分之一。在近年來,“手機(jī)充電只需幾秒鐘”“史上最薄電燈泡”這些都是關(guān)于石墨烯的無所不能的非凡體現(xiàn),
然而這個神秘的材料,可以從最普通不過的秸稈和玉米芯中提取的,這是讓我們很難想象得到的。對于玉米芯還有新的產(chǎn)品,將它碾成粉末可以生產(chǎn)木質(zhì)素、生產(chǎn)纖維素、生產(chǎn)半纖維素,還有生產(chǎn)有機(jī)肥,那些廢物都可以生產(chǎn)成有機(jī)肥,這種生產(chǎn)出來的全球熱點新材料生物質(zhì)石墨烯和玉米芯纖維,已經(jīng)成功的在商業(yè)化上得到了應(yīng)用。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,5噸玉米芯成本2000元,可以生產(chǎn)一噸石墨烯,價值200萬元,
半纖維素可以生產(chǎn)木糖和阿拉比糖,價值13萬。木質(zhì)素可以生產(chǎn)可降解塑料袋,價值3.5萬,剩余的廢渣可以生產(chǎn)有機(jī)肥,價值3千元,這幾項產(chǎn)生的價值共計217.5萬元,折合每噸44萬元,如果按照玉米芯每噸400元計算,也就是,一噸玉米芯進(jìn)行一加工,身價立馬轉(zhuǎn)變了數(shù)千倍。在收購站,根據(jù)玉米芯的質(zhì)量,按照每噸350到400元不等的價格收購,也就是收購方收購成本只需要13元,賣出去得到50元,這樣一來就可以掙到30多元,
從整個環(huán)節(jié)來看,把一文不值的秸稈和玉米芯在農(nóng)民、收購方、制造商之間都得到了價值。瞿衛(wèi)國認(rèn)為,秸稈是一種天然纖維素生物質(zhì),被認(rèn)為是地球上最有價值、最豐富的可再生資源,在中國,天然纖維素生物質(zhì)的年產(chǎn)率超過7億噸,其中玉米秸稈占有30%,由于玉米秸稈中碳含量比較豐富,因此將其轉(zhuǎn)化為具有特殊結(jié)構(gòu)的碳材料用于需要的領(lǐng)域非常重要。