石墨烯供暖,是利用了石墨烯的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在美國科學(xué)家的模擬實(shí)驗(yàn)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(chǔ)能豐富,價(jià)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(shí)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(chǎng),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(qǐng)。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(yàn)的用于防彈材料的石墨烯實(shí)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(gè)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(diǎn),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(shí)驗(yàn)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(huì)對(duì)戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作造成多少影響,也不會(huì)過多地消耗士兵的體力。
用于制造坦克裝甲車輛的裝甲時(shí),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(bào)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(gè)問題,敬請(qǐng)關(guān)注《新農(nóng)業(yè)匯評(píng)》秸稈玉米芯其實(shí)都是神奇的物種,脫下包裝頓時(shí)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(gè)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(duì)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(diǎn)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(jià)值200萬元,
半纖維素可以生產(chǎn)木糖和阿拉比糖,價(jià)值13萬。木質(zhì)素可以生產(chǎn)可降解塑料袋,價(jià)值3.5萬,剩余的廢渣可以生產(chǎn)有機(jī)肥,價(jià)值3千元,這幾項(xiàng)產(chǎn)生的價(jià)值共計(jì)217.5萬元,折合每噸44萬元,如果按照玉米芯每噸400元計(jì)算,也就是,一噸玉米芯進(jìn)行一加工,身價(jià)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(jià)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(gè)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(jià)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(jià)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。