차세대 슈퍼 소재 모넨 섬유유리를 위해 유리섬유와 그래핀을 선택하는 이유는 무엇입니까?
비행기 엔진의 고열을 견딜 수 있고, 추운 날씨에도 지하철 좌석을 빠르게 가열할 수 있으며, 산업용 건조 효율성도 약 30%까지 높일 수 있습니다. 유리섬유와 업계 전반의 통합을 통해 탄생한 "신소재의 왕"인 그래핀은-차세대 슈퍼 소재인 "모노-유리섬유."
모노란 무엇인가요?-유리섬유? 탄소부터 시작해 보겠습니다. 주기율표의 118개 원소 중에서 탄소는 논쟁의 여지가 없는 "마스터"입니다. 이는 지구상 생명체의 중추를 형성하며 독특한 화학 결합을 통해 재구성되어 다이아몬드, 흑연, 심지어 단일-원자-두께의 그래핀으로 변형될 수 있습니다.
흑연을 두꺼운 책에 비유한다면 그래핀은 그 안에 있는 얇은 종이입니다. 인간 머리카락 굵기의 1/200,000에 해당하는 0.334나노미터의 두께로 놀라운 '에너지'를 가지고 있습니다. 인장강도는 강철의 200배, 열전도율은 순동의 13배, 전자이동도는 실리콘의 100배 이상, 광투과율은 97.7%에 이른다. 매미 날개처럼 얇고 강철보다 강한 이러한 특성은 그래핀을 재료 세계의 스타로 만들었습니다.
그래핀의 발견 자체는 전설적인 과학 이야기입니다. 과학자들은 1947년에 이론적으로 그 존재를 예측했지만 2차원 물질의 열역학적 불안정성으로 인해 실제로 생산할 수 없었습니다. 2004년에 과학자들은 테이프로 흑연 시트를 반복적으로 벗겨내고 접착하여 우연히 단일 층의 그래핀을 분리했습니다. 이 간단한 방법으로 그들은 2010년 노벨 물리학상을 받았습니다. 중국에서는 Liu Zhongfan 학자 팀이 예상치 못한 혁신을 달성하여 슈퍼 소재의 역량을 더욱 향상시켰습니다. 한 학생이 실수로 실험실 용광로에 유리를 놓았고 예기치 않게 절연 유리 표면에 그래핀이 "성장"했습니다. 이 획기적인 발전을 통해 그래핀은 금속 기판에서만 성장할 수 있게 되었으며, 이후 재료 통합을 위한 핵심 기반을 마련했습니다.
선택하는 이유유리섬유그리고 이번 콜라보레이션에는 그래핀이 있나요? 그 답은 유리섬유의 특성에 있습니다. 고온에서 용융 및 연신된 유리 원료로 제작된 이 무기 비금속 소재는 각 섬유의 두께가 7미크론에 불과하고 사람 머리카락보다 얇으며 가벼움, 유연성 및 고온 저항성의 장점을 결합합니다.- 연구팀은 "골격" 기능에 매료되었습니다. 화학기상증착법을 이용해 코팅을 했는데요.유리섬유그래핀 "피부"로. 이 "피부"는 섬유를 단단히 감싸고 제거되는 것을 방지할 뿐만 아니라 전기 및 열 전도성과 전자기 차폐라는 "초능력"을 제공합니다.
오늘날 세계 최초의 미터{0}}폭의 모넨유리섬유생산 시스템은 연간 20,000평방미터의 생산 능력을 달성하여{2}}실험실의 최첨단 연구를 산업 생산 라인으로 가져왔습니다. 이러한 "강성과 유연성" 혁신은 여러 분야에서 세상을 변화시키는 힘을 발휘하고 있습니다.{4}} 항공 분야에서 전통적인 날개 제빙은-큰 에너지를 소비하고 비행 효율에 영향을 미치는 부피가 큰 저항 와이어에 의존합니다. 그러나 전기-대-열 전환율이 90%가 넘는 모넨 유리 섬유는 표면 열을 생성하고 몇 초 만에 얼음을 녹입니다. 날개 앞쪽 가장자리에 부착하기만 하면 비행 안전이 보장됩니다.
풍력 발전 부문에서는 후난(Hunan) 풍력 발전소가 블레이드에 모넨 유리 섬유를 내장하는 기술을 개척했습니다. 스마트 전기 담요처럼 이 기술은 공기를 고르게 가열하여 짧은 수명과 낙뢰가 발생하기 쉬운 -기계적 특성과 열풍 제빙-을 해결합니다. 이 기술은 터빈 수명을 연장하고 풍력 발전 단지의 경제적 효율성을 향상시킵니다. 공공 부문에서는 베이징 지하철 Yizhuang 노선의 일부 좌석에 모넨 유리 섬유 가열층이 적용되어 10-30초 만에 온도가 40도까지 올라갑니다. 또한 식물과 동물에게 중요한 파장인 4~15미크론 파장 범위의 원적외선 '생명의 빛'을 방출합니다. 이 기술은 따뜻함과 건강을 함께 제공합니다.
최첨단 기술이-고상한 외관을 벗고 일상생활에 들어오면 과학의 '가능성'은 세상을 바꾸는 '해프닝'이 됩니다.
그래핀의 '초능력'과 유리섬유의 '인성'이 만났습니다. 이는 물질적 성능의 경계를 재편할 뿐만 아니라 중국 과학 연구의 대담함을 보여줍니다. 그래핀과 유리로 짜여진 이 미래는 더 많은 사람들을 광활한 과학의 바다로 초대합니다.
