深度思考系列H之十八：今天，我們來辦場石墨烯與納米碳管的擂台賽

來自專欄弄懂石墨烯 其實並不難

2018-05-18

很多人拿納米碳管的產業化失敗套在石墨烯上是不明就裡的，第一，已經有很多產業已經普遍用了納米碳管，而且成本也不貴，只是他們選擇低調而已；第二，石墨烯在微觀表徵上，各方面都勝過納米碳管，這點我等會提供數據給各位；第三，鑒於碳納米管的發展作借鏡，石墨烯可以少走點冤枉路！

納米碳管早在 1991 年就由日本科學家 Sumio Iijima 發現，到今天已經整整 27 年了，可惜還依然沒有看到當初科學家為納米碳管所描繪的應用前景。這可以歸納為以下幾個原因：

1. 獲得高純的納米碳管非常困難：眾所周知，納米碳管不是單一的分子形態，傳統的分離純化方法對它不起任何作用；同時碳管有單壁、多壁，長短、粗細，金屬非金屬之分，這些都為納米碳管的分離純化設置了難以逾越的障礙。

2. 宏觀與微觀的差異：納米碳管在微觀領域有非常優異的力學、電子、熱力學等特性；但是，現實生活中的應用是在宏觀領域，如果把納米碳管組裝成宏觀的器件或工具，它的那些在微觀領域所具有的優良性能還有保存嗎？我想在大多數情況下都是否定的，因為這也涉及修飾及工藝的技術能力。

接著，我們也來比較納米碳管與石墨烯在幾個重要物性上的數據：

這也是我一開始就不看好納米碳管，選擇進入石墨烯領域的主要原因，另外，納米碳管製備成本較高也是一大主因。二年前我聽過華南某粉末塗料業者使用納米碳管製備散熱塗料，熱導率就是過不了 2，我那時候在演講時提到我用石墨烯粉體做到超過 30 了。

不過，納米碳管的發展可供石墨烯借鑒，不論單壁或多壁，都要因材而選並找准市場定位，而解決應用中涉及到機理、技術和工藝問題，不可能一蹴而就。在某些石墨烯導電、能源或強度項目，我甚至會嘗試利用石墨烯/納米碳管復材來達成指標。其實，不論納米碳管也好，碳纖維也罷，都可以和石墨烯一樣選擇沉潛發展。有了碳前輩的前車之鑒，石墨烯發展一定會更快、更好些，這些我已經看到未來的無限可能了！