科創：上海打造石墨烯功能型平臺

　　原標題：科創新探索｜上海打造石墨烯功能型平臺:有了"神奇材料" 還要搶産業化先機

　　薄如蟬翼，卻力大無比！在奇妙的物理世界裏，將一層薄得只有原子厚度的碳原子平鋪，就能構成了一種名叫“石墨烯”的二維晶體材料。它可是一位超越傳統材料的“大力王”——斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍左右；可以承受超過自身百萬倍重量的壓力；拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。

　　在榮獲2010年諾貝爾物理學獎之後，它快速走出實驗室。成為新材料産業的“金鑰匙”。為此，上海在科創中心建設的“四梁八柱”中埋下一顆石墨烯“種子”，著力打造上海石墨烯産業技術功能型平臺，破解石墨烯從基礎研究到産業化難題，力爭掌握前沿新材料科技創新的“金剛鑽”。

　　“黑金” 量産遇阻

　　據估計，全球每年因腐蝕報廢的金屬設備佔其産量的30%，除回收的部分外，還有10%的鋼鐵一去不復返。在上海石墨烯産業技術功能型平臺，來自上海理工大學的楊俊和團隊，正在研發轉化一種石墨烯防腐塗料：利用石墨烯的高度防腐性，它能使遠洋艦船一次涂裝，反復使用不生銹，大大提高船舶的安全系數，降低了涂裝維護成本。

　　石墨烯從實驗室走向産業應用，被形象地稱為“黑金”。除了作為金屬材料“添加劑”，石墨烯還能用來生産未來的超級計算機。另外，石墨烯只吸收2.3%的光，看上去幾乎是完全透明的，這使得它非常適合作為透明電子産品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板。

　　雖然，全球産業和投資界都十分看好石墨烯，不過還沒有哪一個國家拿出像樣的石墨烯産品。瓶頸就在於量産。幾乎所有的石墨烯團隊都面臨同一個問題：如何製備？石墨烯價格高達5000元/克，是黃金價格的數十倍，如果不能把價格降下來，大規模推廣幾無可能。正在建設中的上海科創中心瞄準了這項未來科技發展中難啃的“硬骨頭”，致力於解決石墨烯産業化中的共性技術問題。  

　　“四梁八柱”之一

　　作為上海科創中心建設基本框架的“四梁八柱”，其頂層是張江綜合性國家科學中心，“中間體”就是研發與轉化功能型平臺。到2020年，上海將培育形成約30家研發與轉化功能型平臺，研發其共性關鍵技術，並通過産業鏈上下游對接推動科技成果轉化，形成産業影響力和區域輻射力。目前，上海已規劃首批18個平臺，石墨烯功能型平臺是其中之一。

　　上海石墨烯産業技術功能型平臺董事長孟岩博士告訴記者，平臺由市科委和寶山區政府聯合打造，採用市場化運作模式，由上海超碳石墨烯産業技術有限公司運營。自去年成立以來，分別與上海理工大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所、上海第二工業大學的科研團隊簽約，啟動石墨烯防腐塗料、石墨烯導電劑漿料、石墨烯導熱硅脂3個實驗室成果的中試項目。根據協議，平臺為科研團隊提供場地、設備、工程人員、資金、産學研合作牽線等支持。如果中試成功並進入産業化階段，雙方按一定比例分配收益；如果失敗，中試費用全部由平臺承擔。

　　“隨著溶劑型塗料逐步退出市場，石墨烯防腐塗料有很大的市場空間。”孟岩説，我國政府已出臺政策，鼓勵用水性塗料替代溶劑型塗料。然而，目前市場上的水性塗料防腐性能較差，給實際替代造成了困難。上海理工大學團隊經過5年實驗室研發的防腐性能石墨烯材料，進入平臺後完成中試，終於部分攻克了量産難題，讓這套工藝技術進入了工廠。  

　　平臺穿針引線

　　除了鼓勵高校院所團隊“跨前一步”走進平臺，平臺也在積極吸引企業“上前一步”，響應高校院的中試轉化需求。正在産業化的石墨烯導電劑漿料項目，是一種理想的儲能材料。中科院上海微系統所研究員丁古巧將實驗室成果帶到功能型平臺後，經過中試，很快實現了日産50公斤導電劑漿料的能力。經過平臺穿針引線，中試産品與上海航天電源技術有限責任公司匹配成功，為某款産品定制化開發導電劑，將鋰電池的容量提升了43％。不久的將來，使用石墨烯材料的新型鋰離子電池、超級電容器還有望推向市場。

　　“促進科技成果轉化，不能光靠科學家興趣驅動，企業需求導向也很重要。”孟岩説，“希望更多的企業和基礎科研可以通過我們平臺，突破中試，走向量産。”與此同時，石墨烯功能型平臺的功能也在不斷擴充過程中，在中試研發基地的基礎上，將進一步增加石墨烯應用技術中試的範圍和能力，並即將建設創新實驗室和分析檢測中心，瞄準具有顛覆性的前瞻性技術，研發石墨烯及其應用産品的創新檢測方法、檢測設備等。