东旭石墨烯产业研究院与曼大GEIC在多种石墨烯

继2018与英国曼彻斯特大学签署合作谅解备忘录后，2019年初东旭光电与曼大石墨烯工程创新中心(Graphene Engineering Innovation Center - GEIC)正式签署了一级企业会员协议(Tier-1-Membership)，并于2019年3月正式入驻GEIC实验室并启动了一系列石墨烯联合开发项目。

GEIC是继英国国家石墨烯研究院(NGI)之后，曼大在石墨烯商业化发展进程中的又一大推进计划。GEIC汇集了世界顶级工程技术人员以及全球石墨烯领域蓝筹股公司，背靠NGI以及曼大顶尖基础研究团队，重点针对全球石墨烯工程产业化突破展开联合攻坚。

东旭石墨烯产业研究院从市场需求出发，依托自身产业基础和核心技术，结合GEIC所拥有的先进工程化装备和顶尖二维材料工程团队，重点针对石墨烯高分子复合材料、石墨烯电子印刷材料和石墨烯复合织物等当前商业化程度较高的石墨烯产品与GEIC进行了共同调研、开发和专利保护工作。

经过一年多的紧密合作，双方在石墨烯复合油墨、石墨烯功能织物和石墨烯高分子复合材料领域实现了产品突破，并将在今年继续进行技术升级，推出迭代产品。

基于东旭石墨烯产业研究院下属北京旭碳新材料科技有限公司(以下简称:“旭碳新材”)自产的功能化石墨烯原材料以及石墨烯水性油墨产业化基础，通过进一步的复配设计，双方开发出一种可以在油墨导电率和印后透光度两种性能平衡下的最优配方，并设计了两种均易于工业化生产的多层喷涂印刷方式和薄膜复合方式，可以在电极电阻低于50/sq的前提下维持90%以上透光率，同时通过纳米结构优化阻隔99%以上的紫外线，较传统的石墨烯导电透明薄膜具有成本低廉，加工简易且功能更全面的产品优势，为该技术应用于汽车玻璃和运动护具等领域实现冬季快速除霜除雾等功能提供了商业化解决方案。另外，通过调整石墨烯片层的分布状态和与其他分散相的纳米结构复合，减少导电成分的降解，大幅提升了油墨的环境适应能力，且通过石墨烯的直接功能化，改善了涂后表面的亲疏水性能，使得水珠可以均匀的润湿在基材上，较传统方式干燥速度有所提升。目前该技术已成功申请专利，并且有望在旭碳新材现有的油墨产业化基础上，通过与相关厂商合作，推出一系列下游应用产品。

图1:低电压下短时间内实现除雾功能(备注:每幅图右侧喷涂了石墨烯透明除雾油墨)

图2:石墨烯透明导电油墨在防护镜上的应用

电加热织物，多存在水洗性差、耐磨性差、电热转换效率低等缺点，东旭石墨烯产业研究院以及旭碳新材一直在探索在不同基体包括高分子薄膜和织物等表面印刷导电材料并制备成不同类型的加热器件。通过与GEIC以及下游零售企业的调研，最终选定在麻质材料上开发此款消费级加热器件以达到最佳的客户使用手感，并开发了一系列不同尺寸和功率的打印电加热织物，可以直接通过简易的印刷方式和转印方式进行生产。

织物上的功能层将由三层的复合结构组成，分别为衬底层、功能层和保护层，并需要在加工生产时遵循加工顺序，石墨烯以及氧化石墨烯在每一层中都起到了不同的功能作用。根据最终测试结果，复合膜可以在40C的温度下清洗30分钟，清洗50次后内阻变化低于1‰，同时耐磨性能可在12kPa的1000次循环后，目视封装层无可视的损伤痕迹。产品可采用丝网印刷直接生产的方式，也可采用转印的方式进行制备，加工简易、成本低、可批量定制生产，并且无金属材料“疲劳效应”，解决了传统金属丝类加热丝水洗的难题，最后通过巧妙的电极引出设计为衣物烘干、便携食品加热和家用保温织物等应用提供了解决方案，同时，通过对器件进行生物信号测试，将进一步拓宽该技术在可穿戴传感器等高端领域的应用。根据近几年市场的研究，石墨烯通过远红外辐射对周围环境和物体进行制热，这种制热方式有益促进微细血管扩张、增加组织血流量、增强代谢修复、调节机体失衡。在今年的生物医学领域专业期刊《Advanced Therapeutics》中，以封面论文形式，刊发了一篇名为“基于石墨烯柔性器件的非侵入式特殊远红外肿瘤治疗新方法”，引起全球医学及材料学领域的广泛关注，其研究证实了:当石墨烯作为远红外热源时，发射的远红外能有效抑制癌细胞生长、转移，促进癌细胞凋亡，实现石墨烯无创治疗癌症。

文章来源：《产业创新研究》 网址: http://www.cycxyj.cn/zonghexinwen/2020/0802/527.html