在人類探索浩瀚宇宙、追尋生命本質(zhì)的宏大圖景中,碳——這一微小卻無比堅(jiān)韌的元素,構(gòu)成了我們自身(碳基生命)的基石,也蘊(yùn)藏著改變未來的無限可能。三十五年前,在大洋彼岸的日本,一位懷揣科學(xué)夢(mèng)想的中國學(xué)者——朱光華,與一種名為“石墨烯”的、僅由單層碳原子構(gòu)成的“黑金”材料不期而遇。
那一刻,仿佛一粒來自宇宙深處的碳元素種子,落入了求知若渴的心田。這不僅是一次材料的發(fā)現(xiàn),更像是在微觀尺度上,邂逅了碳元素所能譜寫的、關(guān)于強(qiáng)度、導(dǎo)電性與無限潛能的宇宙詩篇。從此,破解這層僅有0.335納米厚度的“碳之密碼”(有記載證明,2000年朱光華就把碳做到了0.6nm,早于英國人),探尋其連接微觀世界與宏觀應(yīng)用的橋梁,便成了朱光華矢志不渝的夢(mèng)想航標(biāo)。他像一位執(zhí)著于石墨烯世界的星際旅人,將畢生心血傾注于此,在這片科技田野上辛勤耕耘三十五載,只為將那粒來自異國實(shí)驗(yàn)室的“碳種子”,培育成蔭蔽未來的參天大樹,也成為他“一生只干一件事”的執(zhí)著追求。
在北京市順義區(qū)北京旭華時(shí)代科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱旭華科技)的大門口,“石墨烯真精彩,黑科技創(chuàng)未來”幾個(gè)大字蒼勁有力,正是朱光華及其團(tuán)隊(duì)不懈追求的寫照。在這里,時(shí)常來得最早、走得最晚的,便是那位白發(fā)卷曲、頭戴運(yùn)動(dòng)帽、精神矍鑠的朱光華。這份辛勤耕耘的精神,深深烙印在朱光華的科研生涯中。
當(dāng)石墨烯浪潮席卷而來,朱光華以其敏銳的洞察力,孜孜不倦地捕捉并轉(zhuǎn)化著前沿科技的潛力。2018年,他與中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)手,主導(dǎo)開發(fā)石墨烯潤滑油產(chǎn)品。這一創(chuàng)新有效提升了大型運(yùn)輸車輛的節(jié)能水平,帶來顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,生動(dòng)體現(xiàn)了他將尖端材料應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)業(yè)、服務(wù)社會(huì)發(fā)展的前瞻視野與實(shí)踐能力。三十多年來他始終投身石墨烯新材料領(lǐng)域,不斷深耕。在日本、韓國、印尼等國家石墨烯都有深入交流和項(xiàng)目合作。在加入石墨烯的固態(tài)電池研發(fā)方面,不僅提高了電池的充放電效率、延長了電池的循環(huán)壽命,還具有優(yōu)異的安全性;光合作用增長液,特別添加曲面石墨烯水溶液,增強(qiáng)植物的光合作用,促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。大量測(cè)試數(shù)據(jù)表明,農(nóng)作物產(chǎn)量都有15%以上的增長;在鈍化鎘治理方面,即將在湖南和江西開展大規(guī)模的推行;水泥中添加石墨烯,強(qiáng)度提高一倍;超級(jí)銅/超級(jí)鋁添加石墨烯,大大降低電阻,從而提高電傳導(dǎo)效率;石墨烯面膜、石墨烯睡眠枕、石墨烯U型枕、舒諾石墨烯瑜伽墊等健康產(chǎn)品,充分發(fā)揮石墨烯的獨(dú)特性,融入人們的日常生活中,滿足人們對(duì)生活和大健康的需求。迄今為止,朱光華發(fā)明近百個(gè)關(guān)于石墨烯的專利。
作為胸懷“國之大者”的科學(xué)家,朱光華的科研之路始于國家重大需求。近十年來,他更將目光投向了前沿的交叉領(lǐng)域——石墨烯材料在生命科學(xué)中的應(yīng)用,他正與北京中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院盧濤教授攜手,基于石墨烯材料的獨(dú)特特性,從能量、光電效應(yīng)、信息乃至生命基本元素等多個(gè)維度,進(jìn)行更深層次的研究與產(chǎn)品開發(fā)。他們計(jì)劃陸續(xù)推出更多不同特性、不同形態(tài)的健康產(chǎn)品,創(chuàng)新發(fā)展,實(shí)現(xiàn)科技化中藥。
朱光華探索的核心成果之一,正是他津津樂道的曲面石墨烯技術(shù)。這種令其著迷不已的材料并非稀有,卻因其卓越特性成為材料界的“王者”——薄如蟬翼卻強(qiáng)度驚人,比鋼鐵強(qiáng)韌數(shù)倍,兼具極高柔韌性、輕盈度以及優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能,徹底顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知。
2022年8月,由朱光華領(lǐng)銜的旭華科技科研團(tuán)隊(duì),憑借對(duì)石墨烯基礎(chǔ)科學(xué)的深入探索和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新,研制出曲面石墨烯新技術(shù)并取得國家專利,這種在石墨烯二維結(jié)構(gòu)上通過特殊工藝塑造出的曲面材料,不僅能提升性能,還賦予其更高的靈活性和應(yīng)用多樣性。朱光華解釋說,其創(chuàng)新關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)了可控式激態(tài)能量供給,能選擇性地制備不同曲面結(jié)構(gòu),使其在保持卓越導(dǎo)電性基礎(chǔ)上,更好地適應(yīng)復(fù)雜形狀應(yīng)用場(chǎng)景。其首創(chuàng)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的石墨烯制備技術(shù)所采用的工藝設(shè)備成熟,采用的原材料廣泛可得,實(shí)現(xiàn)了石墨烯制備技術(shù)的重大突破,在以下七個(gè)方面世界領(lǐng)先:規(guī)模化量產(chǎn)、低成本、尺寸均質(zhì)、良好的分散性、綠色制造、固液形態(tài)轉(zhuǎn)換和雙親協(xié)同作用??梢灶A(yù)見的是,石墨烯更廣泛地應(yīng)用的時(shí)代即將到來。
年逾古稀,朱光華依然精神矍鑠,老驥伏櫪,志在千里。在許多人安享晚年的年紀(jì),71歲的他選擇跳出舒適區(qū),繼續(xù)探索石墨烯新密碼。驅(qū)動(dòng)他的,是科學(xué)家精神中最可貴的永不泯滅的好奇心。每一次對(duì)石墨烯技術(shù)的新認(rèn)識(shí)、新成果,都令他驚喜不已,這份源于熱忱的創(chuàng)新動(dòng)力,支撐他數(shù)十年如一日地堅(jiān)守,驅(qū)動(dòng)他不斷攀登新的高峰。從實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)車間到田間地頭,處處留下他辛勞的身影。
“一代材料,一代技術(shù),一代裝備”。新材料是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國防建設(shè)的基石,是大國戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。正是有朱光華這樣在科技前沿陣地?cái)?shù)十年如一日辛勤耕耘、孜孜不倦、老驥伏櫪仍志在千里的科研追夢(mèng)人,方能在石墨烯等關(guān)鍵新材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的創(chuàng)新突破。
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