十幾年前，《科學美國人》雜志曾提出一個誘人的想法：若在地球與月亮之間搭建一座太空電梯，跨越這遙遠的38萬公里而不被自身重量拉斷，只有一種材料可以實現，那就是碳納米管。

這個設想瞬間讓碳納米管吸引了全球的關注，甚至影響了一代理工科生的選擇。深圳烯灣科技有限公司（以下簡稱“烯灣科技”）創(chuàng)始人鄧飛博士就是其中之一。

看《阿波羅13號》的中學生

在烯灣科技南山辦公室里，有一副充滿科幻感的圖畫占了整整一面墻，分外顯眼。置身其中，有種隨時要穿越時空隧道、手可摘星辰的感覺。

△ 烯灣科技關注建設太空電梯的想象圖

當然，這個想象圖目前只是烯灣科技對自家碳納米管纖維終極應用的一個想象。但也蘊含了鄧飛博士創(chuàng)業(yè)的初衷。

1995年6月30日，《阿波羅13號》大電影在美國首映，動人心弦的影片成功還原了25年前阿波羅13號登月失敗這一航空史上的災難。其后，這部斬獲幾十座大獎的影片在全球火爆開來。

正在上中學的鄧飛也在偶然間觀看了這部電影。但驚心動魄的登月、九死一生的返程、鬼斧神工的剪輯都沒能吸引他的關注。聯想到我國航空航天事業(yè)正在高速發(fā)展，看完電影后的鄧飛，一心只想著將來一定要研究航空材料。

碩士期間，鄧飛了解到碳纖維復合材料是航空航天產業(yè)最重要的材料之一，便努力進入該領域的權威學術圈，進入東京大學武田展雄研究室攻讀博士學位。不過，由于國際上對中國碳纖維科研的封鎖，鄧飛不得不放棄碳纖維材料科研之路。

在導師指引下，鄧飛將研究方向改為下一代碳纖維——碳納米管纖維復合材料，由此成為全球最早進入這一領域的科學家之一。

如果說夢想是一幅感性的抽象派油畫，那科研可就是一沓沓寫滿公式的草稿紙。

博士畢業(yè)后，鄧飛前往美國特拉華大學復合材料中心，繼續(xù)從事先進納米復合材料的研究工作。

2013年的一天晚上，課程工作結束后的鄧飛像往常一樣來到自己的實驗室，看到容器中新長出的碳納米管纖維便隨手拿去做數據測量。

“檢測之后，一看性能就覺得不對，我是不是哪里測錯了，是不是算錯了，好像怎么檢測都是我們想要的理論性能數值?！迸c幼時的雄心萬丈相比，從事多年科研工作的鄧飛更顯謹小慎微。

他不知道自己當晚已經制備出了第一根高性能碳納米管纖維，也完全不敢相信，并一度認為是哪個環(huán)節(jié)產生了失誤。直到此后很長一段時間，經過反復檢查設備及數據計算檢驗后，鄧飛才終于確認自己確實已經成功了。

此后3年，鄧飛帶領團隊在特拉華實驗室繼續(xù)埋頭攻克碳納米管纖維量產難題，并著手勾勒烯灣科技發(fā)展藍圖。

碳纖維替代材料產業(yè)化應用第一人

2016年8月，鄧飛率團隊回國，在深圳注冊成立烯灣科技，并實現中國深圳、日本東京及美國特拉華同步運營。

“在美國做基礎研究，在日本設計改造生產線設備，在深圳做產業(yè)化，這個組合在很大程度上避免了我們被‘卡脖子’的可能，也正好順應了國內風投大力支持彎道超車項目的時代潮流。”鄧飛表示，碳納米管纖維作為碳纖維的替代材料，科技發(fā)達國家都在高度關注，三國同步運營是團隊深度思考后的決定。

2016年11月25日，烯灣科技“全球首個碳納米管纖維量產項目”啟動。第二年7月，烯灣利用完全自主知識產權設備制出第一根可量產的碳納米管纖維原絲。這標志著烯灣的碳納米管材料已經具備產業(yè)化的前提和條件。

△ 烯灣科技深圳龍崗正門

據烯灣科技員工介紹，公司的命名頗有一番趣味，其英文名C ONE，“C”既有“碳”之意，也意指China，更難得的是發(fā)音與中文名相同，如此便可以讓美日的分公司與深圳總部發(fā)音同步。而中文名烯灣則是烯烴與深圳灣的結合。

對于能否擔得起C ONE之稱的質疑，鄧飛表示對自己的團隊信心十足。鄧飛表示，在目前全球不足20個可以制備出連續(xù)碳納米管纖維的團隊中，烯灣科技團隊的纖維力學性能最佳。

此外，隨著第二代（百噸級）量產設備在今年年初落地，烯灣科技的產能也已實現快速增長。

“我們今年的產量計劃是3-5噸，2020年會做到20-100噸，現在正在擴建新產線”。鄧飛表示，烯灣科技的碳納米管材料已和國內外多家企業(yè)合作，正在進行產品性能檢測認證，市場應用在接下來兩年將日趨成熟。

在纖維復合材料領域彎道超車

8月底，MIT的一則消息在科技界刮起一陣旋風。

“MIT成功構建了完全使用碳納米管的CPU”這個消息，讓“碳納米管取代硅”、“摩爾定律即將失效的芯片將通過納米材料實現革命”等呼聲浪潮不斷。更有人認為，“中國芯”或許可以借此彎道超車。

但遺憾的是，碳納米管產業(yè)界的人可不這么認為。

眾所周知，碳納米管可制備成粉體、薄膜、纖維三種形態(tài)的產品。其中，導電散熱性能優(yōu)異的粉體多用于導電漿料；散熱性能優(yōu)異的薄膜多用于3C產品的封裝材料；力學性能突出的纖維復合材料則奔著碳纖維替代材料的方向去發(fā)展。

“碳納米管目前做芯片封裝材料挺多，但距離取代硅芯片還是有很大的距離?！编囷w表示，烯灣科技目前在同步運營三個形態(tài)的產品，但他對碳納米管纖維的發(fā)展前景更看好。

碳纖維素有“黑色黃金”之稱，力學性能優(yōu)異，也是輕量化的代表材料，因而自面世以來就成為備受青睞的航空航天材料。而碳納米管纖維較之碳纖維，則有過之而無不及。

△ 烯灣科技的碳納米管纖維

“碳纖維復合材料最致命的弱點就是太脆，橫向不受力，而碳納米管纖維韌性好、耐沖擊，且在輕量化方面更有優(yōu)勢?！编囷w表示，烯灣科技目前生產的碳納米管纖維力學強度已達到T800級碳纖維的要求，且在生產成本、設備工藝、原材料等各方面，碳納米管都更占優(yōu)勢。

據了解，目前國內主流的聚丙烯腈碳纖維，其原材料需從石油中提煉，經過噴絲、牽伸、水洗等幾十道工序后，再進入高溫氧化爐、碳化爐煉制，生產成本高昂。而碳納米管只需一個設備爐，在1000℃以下就可以從碳源氣體中提煉出來。

高性能碳纖維應用前景廣，但生產成本高、制備困難是個行業(yè)難題，烯灣科技正是看到這點，正著重發(fā)力碳納米管纖維，希望在復合材料領域彎道超車，真正實現自己的“飛天夢”。

文章來源于新材料在線