近日,由內(nèi)蒙古碳谷科技有限公司創(chuàng)建的國內(nèi)首條噸級富勒烯生產(chǎn)線在內(nèi)蒙古呼和浩特市正式投產(chǎn)。據(jù)了解,富勒烯是1985年天文學家在研究宇宙星云構(gòu)成時意外發(fā)現(xiàn)的。11年后,這3位來自美國和英國的科學家因發(fā)現(xiàn)富勒烯獲得諾貝爾獎。如今,富勒烯與碳納米管和石墨烯已成為碳納米材料家族的3大代表。

“最常見的富勒烯為C60,它由60個碳原子通過20個六元環(huán)和12個五元環(huán)連接而成,是一種具有超穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、類似足球狀空心對稱的全碳分子,也被稱為足球烯。”內(nèi)蒙古碳谷富勒烯產(chǎn)業(yè)研究院院長張永春告訴經(jīng)濟日報記者,由于富勒烯具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和獨特的物理化學特性,令它在多個領域廣泛應用,比如太陽能電池、磁共振造影劑等,甚至在生物工程基因運載體、激光防護鏡等方面也有用武之地。

據(jù)了解,目前世界上僅有為數(shù)不多的國家實現(xiàn)了富勒烯量產(chǎn)。其中,美國有少數(shù)幾家公司生產(chǎn),產(chǎn)量為公斤級,售價非常昂貴;俄羅斯有2家公司生產(chǎn),產(chǎn)量也是公斤級,成本很高;日本三菱公司的富勒烯產(chǎn)量在國際上首次達到噸級,但主要用于國內(nèi)軍工,并不對外銷售;我國則早已把富勒烯列入《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”重點產(chǎn)品目錄》,并在“十三五”規(guī)劃中納入新型納米碳材料及器件重點項目。

張永春表示,富勒烯基礎材料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟價值巨大,國外相關產(chǎn)品售價從300元至數(shù)萬元/克不等,且銷售被嚴格控制。只有通過自主研發(fā)和不斷創(chuàng)新生產(chǎn)、提純、分離工藝技術,才能不再依賴進口,為用戶提供遠低于當前市場售價的高性能富勒烯產(chǎn)品。

目前,內(nèi)蒙古碳谷科技有限公司已擁有發(fā)明專利7項,實用新型專利7項。近年來,他們陸續(xù)推出了富勒烯潤滑油、富勒烯抑菌劑和富勒烯化妝品等民用產(chǎn)品,并與國內(nèi)外材料領域?qū)＜液献?開創(chuàng)性地將富勒烯添加到鋁和銅金屬材料中。其制備的輕質(zhì)高強的富勒烯疊層鋁材料,極限彎曲強度相當于45號鋼,但密度僅為鋼材的三分之一,在飛機、火車、汽車等的輕量化方面有著廣泛應用;制備的高性能富勒烯銅基復合材料,摩擦系數(shù)只為純銅的三分之一,可在高鐵電網(wǎng)、機械軸瓦、含油軸承、銅基平衡塊等方面提升性能……此外,富勒烯在治療丙型肝炎、抗流感病毒、抗腫瘤方面也具有重要研究價值。

“富勒烯材料無窮的待開發(fā)空間吸引著各領域科研工作者持續(xù)探索和創(chuàng)新。隨著人類不斷進步,會有越來越多改變?nèi)祟惿a(chǎn)和生活方式的富勒烯新產(chǎn)品問世,值得期待。”張永春說。

他認為,噸級富勒烯生產(chǎn)線的投產(chǎn)將以這種新型碳納米材料產(chǎn)業(yè)化為目標,形成完備的富勒烯產(chǎn)業(yè)鏈集群,對掌握核心關鍵技術自主可控權具有重要意義,為國家和企業(yè)在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中占據(jù)有利地位提供保障,助推社會經(jīng)濟發(fā)展。