全球快播：宝山这座“超等”尝试室，正在铸造前沿新质料成就转化的“金刚钻”

在奇妙的物理世界里，将一层碳原子平铺就能构成一种名叫“石墨烯”的二维晶体材料。

它，轻如鸿毛，仅为一个碳原子的厚度

是头发丝的20万分之一

铅笔在纸上轻轻划过，留下的痕迹可能就是几层石墨烯

它，强度最大的材料，理论上比钢强韧200倍

它还拥有极好的导电性和导热性

它，被称为“黑金”“新材料之王”

近年来，上海持续发力，破解石墨烯从基础研究到产业化难题，力争掌握前沿新材料科技创新的“金刚钻”。

在位于宝山高新技术产业园区的上海市石墨烯产业技术功能型平台创新实验室内，这个“金刚钻”正在锻造。

01

贝壳，科学家眼中的铝合金“强度密码”

这是你眼中的贝壳

贝壳“珍珠母”

这是科学家眼中的贝壳

自然贝壳珍珠层“砖砌结构”

“贝壳珍珠层的叠层结构，类似长城的砖砌结构，一块砖交错压一块砖，也被称为‘微纳砖砌’结构。”正因如此，贝壳以最少的材料构建出了十分坚硬的外壳。

受到大自然灵感的启发，上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室张获教授团队自主研发出“微纳叠片粉末冶金”这一独创的仿生复合技术。

这一技术帮助科学家从中找到铝合金的“强度密码”—石墨烯。简单来说，先将铝制成微纳片状粉末，再与碳纳米管和石墨烯在微观尺度下均匀复合成为“砖”，然后通过工艺控制，像垒墙一样形成“砖砌式”叠层结构的烯碳铝基复合材料。这一“王牌”铝合金不仅解决了传统铝合金刚度不强的问题，还有望将我国航空、高铁、汽车等高端制造领域带入轻量化时代。

为了让实验室成果得到转化应用，上海交通大学与上海市石墨烯产业技术功能型平台组成上海烯碳金属基复合材料工程中心，开始了产品中试。

中试，是中间性试验的简称。它是成果从实验室真正走向市场的一大关键。打个比方，中试就像足球比赛中的中场队员，发挥着承上启下、攻守转换的重要作用。

历经700多个日夜，第一批大规模烯碳铝合金锭坯从宝山的这个中试车间下线。截至目前，工程中心已经形成年产能50吨的中试生产线，可制备单重达0.5吨的锭坯，并研发出中强、高强、超高强等系列高模量烯碳铝合金。”烯碳铝合金从技术制备到生产设备具有完整的知识产权，替代现役铝合金构件预期减重可达10%—30%，轻量化效益十分显著。而且，烯碳铝合金的技术路线、制备水平以及材料性能都处在国际前沿。”李志强颇为自豪。

用烯碳铝合金制成的手机中框更轻

借助平台资源，工程中心已联合中航工业、中国航天科技、中国中车集团等国内应用单位，开展烯碳铝合金在飞机、航天运载器结构、“标准动车组”列车、新能源汽车等装备上的应用验证，有望率先实现新型烯碳铝合金材料的突破。

上海烯碳金属基复合材料工程中心中试基地

从宝山走出的中国这个首创石墨烯技术不仅可以做烯碳的铝合金，也可以做镁合金、钛合金、铜合金……

“石墨烯对于合金强化领域，正从最初的科幻变成现实。”

看到自主研发的材料能够落地，服务于国家重大需求，服务国民经济建设，李志强、科研团队、以及平台，均乐见其成！

02

从“流量明星”到“金钢钻”

石墨烯原本就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。2004年，两位英国科学家用透明胶带撕出了石墨烯，并因此获得2010年诺贝尔物理学奖。随后，石墨烯成为二维材料的“流量明星”，被誉为21世纪的“新材料之王”。但它的美好特性只有真正在现实中被规模化应用，融易新媒体，才是其成为“新材料之王”的关键。

上海石墨烯产业技术功能型平台

0到1之后，要走通1到10，10到N的成果转化、产业化之路，并非一路坦途。为此，上海在科创中心建设的“四梁八柱”中埋下一颗石墨烯“种子”，着力打造上海石墨烯产业技术功能型平台，破解石墨烯从基础研究到产业化难题，力争掌握前沿新材料科技创新的“金刚钻”。

上海石墨烯产业技术功能型平台

平台由市科委和宝山区政府联合打造，采用市场化运作模式，由上海超碳石墨烯产业技术有限公司运营。根据协议，平台为科研团队提供场地、设备、工程人员、资金、产学研合作牵线等支持。平台还可以通过“先投后股”方式积极支持初创团队，帮助团队完成从实验室成果到工业样品的过渡期。如果中试成功并进入产业化阶段，双方按一定比例分配收益。