Denis Koltsov是全球石墨烯领域的领军人物之一。他负责主持制定石墨烯及二维材料这一快速发展领域国际标准的委员会。
我们抽空与他聊了聊他的工作。完整访谈已录制,可在 nixenepublishing.com 网站上查阅。
能否先向我们介绍一下您的工作?
国际标准化组织总部位于日内瓦。该组织为各行各业开展各类标准化工作。组织下设多个技术委员会,各委员会专注于特定领域。我从事纳米技术标准领域的工作。第229技术委员会(TC229)主要负责纳米技术相关工作,其中就包括石墨烯。我们的工作涵盖标准化、术语、测量、健康与安全以及材料规格等诸多方面。如今我们甚至开始涉足应用领域,这其实是个棘手的问题,因为应用数量正呈爆炸式增长,不仅限于石墨烯,其他纳米材料也是如此。
那么,您工作的重要部分就是界定什么是石墨烯、什么不是石墨烯吗?
作为一家负责任的组织,ISO 对术语的使用非常重视。这意味着世界各地的供应商和客户都可以使用“石墨烯”、“少层石墨烯”、“石墨烯纳米片”等术语,而这些术语对全球各地的人来说都具有相同的含义。客户将清楚自己购买的是什么。我们最不希望看到的是有人将非石墨烯材料冒充石墨烯出售,而我们已经遇到过此类案例。
你怎么知道你手头的是石墨烯?
有时很难判断一种材料是否为石墨烯。要确定这一点,你需要采用非常具体且高度标准化的测量或表征方法,因为它们看起来都像黑色粉末。
必须承认,石墨烯行业并非仅仅在供应黑色粉末。我接触的大多数从业者都进行了相当可靠的测量。问题在于不同机构采用的测量方法略有差异,这给标准化带来了困难。
你能举个例子说明这为什么重要吗?
行业对基础测量数据的需求可谓刻不容缓。试想你是一家初创公司,需要石墨烯用于某项应用。你买了一种据称是石墨烯的材料,但实际上并非如此。你尝试使用,却行不通,最终以失败告终,风险投资方也失去了耐心,这家初创公司便就此倒闭。世界还在运转,我们继续前行。
但如果这家初创公司试图解决一些重大问题,比如癌症治疗或海水淡化,这些都是关乎重大利益的课题,那又会怎样?他们购买了具有误导性的材料,尝试后失败了,也许三到五年后,有人用更好的材料再次尝试并成功了。结果是我们白白浪费了所有这些时间。
因此,我们对此非常重视。实际上,使用真正的测量方法提供真正的材料至关重要。这意味着材料规格必须明确无误,确保在不同国家、不同气候和不同时区,采用相同方法测量同一材料时,所有人都得到一致的结果。这正是我们努力的方向。
能否简要介绍一下石墨烯的不同类型?
有单层石墨烯,然后是少层石墨烯(最多十层),超过十层后就属于石墨或类石墨烯材料。但超过十层后,应用领域并未停止。例如,将高品质的多层类石墨烯材料应用于聚合物领域具有广泛用途,例如轮胎中的橡胶、水泥添加剂以及道路用沥青。这些都是真正的大规模应用。关键在于向客户提供定义和表征统一的材料。
也就是说,客户可以确信他们购买的材料具有正确的性能,并能带来大家所期待的性能优势?
没错。石墨烯和大多数纳米材料并非大宗商品。因此,你不能简单地说“今天我要两层石墨烯”。实际情况要复杂得多。应用开发者与供应商之间需要一段时间的沟通。许多因素都很重要,例如片状尺寸、分散性、化学修饰、可能存在的杂质,以及应用开发者能否接受这些杂质。关键在于应用开发者与供应商之间的沟通必须准确且真诚。这意味着可以通过公平比较不同纳米材料,以确定哪种材料能产生最佳效果。这样既能选定供应商,也能开始针对具体应用对材料进行优化。
标准只是讨论的一部分,实际上还有大量定制化工作在进行。
那么标准是如何制定的?
我们汇集了众多国家的代表。每个国家都设有委员会,成员包括来自行业、消费者组织、学术界、监管机构等领域的代表。当讨论如何定义“什么是石墨烯”或“什么是纳米材料”时,这些代表会走出各自的委员会,提出“实际上我们认为……”,并必须提供科学依据。
我们难免存在分歧。这些分歧通过投票解决。每个人都有发言权。不过,很多时候,一个具备极佳科学论证的观点就能左右特定标准的制定。标准还深受终端应用的影响。
例如,如果供应商希望其材料被冠以特定名称,只要提出理由并加以论证,我们就会倾听。这就是为什么我们总是鼓励大家出席会议,以便能提出意见。
如果有人想参与标准制定,该如何做?
他们可以给我(Denis Koltsov)发送电子邮件。在英国,国家委员会主席是国家物理实验室(NPL)的查尔斯·克利福德博士。
我们欢迎所有能抽出时间和专业知识来推动这些标准发布的专家。
因此,您周游世界以识别并会见关键人物,整合科学技术,并理解其应用。随后,您还需具备凝聚团队的人际交往能力,促使各方分享知识,提炼最佳思路,从而制定出结构严谨且经久不衰的规范,并将其凝练成一份具有长期价值的文件。这将带来有益的清晰度,使未来的产品能够发挥最大效益,惠及长远。丹尼斯·科尔佐夫博士,通过这次交流,我对您的工作产生了更深的敬意和钦佩。您从事着一份极具魅力的工作。非常感谢您抽出时间接受采访。
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