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在人類探索浩瀚宇宙、追尋生命本質的宏大圖景中,碳——這一微小卻無比堅韌的元素,構成了我們自身(碳基生命)的基石,也蘊藏著改變未來的無限可能。三十五年前,在大洋彼岸的日本,一位懷揣科學夢想的中國學者——朱光華,與一種名為“石墨烯”的、僅由單層碳原子構成的“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現,更像是在微觀尺度上,邂逅了碳元素所能譜寫的、關于強度、導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用的橋梁,便成了朱光華矢志不渝的夢想航標。他像一位執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驗室的“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”的執著追求。
在北京市順義區北京旭華時代科技有限公司(以下簡稱旭華科技)的大門口,“石墨烯真精彩,黑科技創未來”幾個大字蒼勁有力,正是朱光華及其團隊不懈追求的寫照。在這里,時常來得最早、走得最晚的,便是那位白發卷曲、頭戴運動帽、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化著前沿科技的潛力。2018年,他與中國汽車工業協會聯手,主導開發石墨烯潤滑油產品。這一創新有效提升了大型運輸車輛的節能水平,帶來顯著經濟效益和社會效益,生動體現了他將尖端材料應用于實際產業、服務社會發展的前瞻視野與實踐能力。三十多年來他始終投身石墨烯新材料領域,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目合作。在加入石墨烯的固態電池研發方面,不僅提高了電池的充放電效率、延長了電池的循環壽命,還具有優異的安全性;光合作用增長液,特別添加曲面石墨烯水溶液,增強植物的光合作用,促進植物對養分的吸收。大量測試數據表明,農作物產量都有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模的推行;水泥中添加石墨烯,強度提高一倍;超級銅/超級鋁添加石墨烯,大大降低電阻,從而提高電傳導效率;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品,充分發揮石墨烯的獨特性,融入人們的日常生活中,滿足人們對生活和大健康的需求。迄今為止,朱光華發明近百個關于石墨烯的專利。
作為胸懷“國之大者”的科學家,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域——石墨烯材料在生命科學中的應用,他正與北京中醫藥大學生命科學學院盧濤教授攜手,基于石墨烯材料的獨特特性,從能量、光電效應、信息乃至生命基本元素等多個維度,進行更深層次的研究與產品開發。他們計劃陸續推出更多不同特性、不同形態的健康產品,創新發展,實現科技化中藥。
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。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”——薄如蟬翼卻強度驚人,比鋼鐵強韌數倍,兼具極高柔韌性、輕盈度以及優異的導電導熱性能,徹底顛覆了傳統認知。
2022年8月,由朱光華領銜的旭華科技科研團隊,憑借對石墨烯基礎科學的深入探索和自主知識產權的創新,研制出曲面石墨烯新技術并取得國家專利,這種在石墨烯二維結構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用多樣性。朱光華解釋說,其創新關鍵在于實現了可控式激態能量供給,能選擇性地制備不同曲面結構,使其在保持卓越導電性基礎上,更好地適應復雜形狀應用場景。其首創的具有完全自主知識產權的石墨烯制備技術所采用的工藝設備成熟,采用的原材料廣泛可得,實現了石墨烯制備技術的重大突破,在以下七個方面世界領先:規模化量產、低成本、尺寸均質、良好的分散性、綠色制造、固液形態轉換和雙親協同作用。可以預見的是,石墨烯更廣泛地應用的時代即將到來。
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,71歲的他選擇跳出舒適區,繼續探索石墨烯新密碼。驅動他的,是科學家精神中最可貴的永不泯滅的好奇心。每一次對石墨烯技術的新認識、新成果,都令他驚喜不已,這份源于熱忱的創新動力,支撐他數十年如一日地堅守,驅動他不斷攀登新的高峰。從實驗室、生產車間到田間地頭,處處留下他辛勞的身影。
“一代材料,一代技術,一代裝備”。新材料是支撐經濟社會發展和國防建設的基石,是大國戰略競爭的焦點。正是有朱光華這樣在科技前沿陣地數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人,方能在石墨烯等關鍵新材料領域實現從基礎研究到產業應用的創新突破。
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