世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

“就算用手去感知,也明顯感到溫度要低一些。”5月31日中午,南寧大橋主橋橋面,冒著近35℃高溫,廣西大學可再生能源材料協同創新中心主任沈培康把手掌摁到滾燙的瀝青路面上。兩個月前,南寧大橋封閉維修,首次應用了沈培康團隊最新研發的石墨烯複合橡膠改性瀝青路面技術。當晚10時,南寧大橋正式恢復通車,這條“石墨烯公路”將正式接受“實戰”考驗。

材料界的“萬人迷”石墨烯

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性,是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。該材料具有很好的韌性、局域超強導電性以及很高的載流子遷移率、非常好的熱傳導性能、非常良好的光學特性、良好的溶解性、可能在5000K左右的熔點以及可以吸附和脫附各種原子和分子等諸多優點。

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯,2018年3月31日,中國首條全自動量產石墨烯有機太陽能光電子器件生產線在山東菏澤啟動。由於特性優良,石墨烯被認為在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。

世界首例石墨烯複合橡膠改性瀝青路面技術

“在南寧大橋上鋪設瀝青,比其他路面要複雜得多。”施工方代表介紹,2009年建成的南寧大橋是廣西地標式建築之一,總長1314.773米,採用鋼箱梁式結構。鋼箱梁橋由於橋柔性大、感溫性強、鋼板與瀝青混凝土層粘結難度大,在大交通流量的重車與超重車的作用下,橋面產生較大的彎、拉、剪切及溫度變化應力而出現開裂、車轍、推移、脫層及擁包等病害,因此路面鋪裝技術一直是世界性難題。

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

“高品質瀝青路面其中一個重要指標高溫動穩定度,尤其對我國華南地區及東盟國家來說至關重要。由於石墨烯的添加,瀝青路面高溫動穩定度可以達到1萬以上,是國家路面技術規範標準的3倍,產品具有顯著的抗車轍性和抗剪切能力;其他指標也均有30%-50%的提升。”

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

沈培康教授和他的團隊

2014年廣西大學引進了沈培康教授及其團隊,並在2014年12月19日成立了可再生能源材料協同創新中心,由沈培康教授擔任中心主任。

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

沈培康是廣西大學教授、博士生導師,國家自然科學獎二等獎(第一完成人)獲得者,享受國務院政府特殊津貼,中國電化學學會燃料電池分會主席,全球高校能源科學與工程學科高被引學者。1982年初畢業於廈門大學電化學專業並留校任教。1989年赴英國工作學習,1992年獲英國Essex大學博士學位。

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

沈培康教授和他的團隊

近年來,沈培康教授和他的團隊成功研發出世界上性價比最高的立體構造石墨烯粉體材料,在光、電、熱、力等方面均具有優異性能。2017年初,該團隊與相關企業合作,通過創造性地在橡膠粉末中加入石墨烯粉體材料,開發多項核心技術,成功研製出立體構造石墨烯複合橡膠改性瀝青路面技術。

世界首條“石墨烯公路”,將正式接受“實戰”考驗

這是廣西大學在立體構造石墨烯產業化應用取得的重大突破,也是廣西在交通新材料領域中的一項關鍵性突破,打通了從石墨烯宏量製備到規模化應用的產業鏈條,在全國、乃至全世界均無先例。


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