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石墨烯会走入寻常百姓家吗?

  • 发布时间:2015-10-21 04:31:25  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  ■打破砂锅

  近日,一种石墨烯智能发热理疗系列产品如护腰、围巾、发热户外服等,让人眼前一亮,其集轻便、可移动且有温度于一身,令很多人连连点赞。请关注——石墨烯会走入寻常百姓家吗?

  母亲腰肌劳损畏寒怕冷,需要个保暖护腰;伏案久常颈椎酸痛,有个便携理疗仪就好了;小孩体质弱易感冒,天冷时不得不把他裹得很厚……秋冬时期,一些朋友在想方设法寻找有效的保暖御寒方式,而市面上很多产品在便捷性和取暖效果上还不尽如人意。

  近日,由江苏省产业技术研究院、常州市石墨烯科技产业园在北京主办的“走进烯时代·2015石墨烯生活应用”新闻发布会上,深圳烯旺新材料科技股份有限公司推出的全球首款石墨烯智能发热理疗系列产品如护腰、围巾、发热户外服等,让人眼前一亮,其集轻便、可移动、有温度于一身,令很多人连连点赞。这是不是意味着神奇的石墨烯材料因2010年诺贝尔物理奖之后,在短短几年开启走入寻常百姓家的大幕呢?

  有温度的石墨烯暖人心

  石墨烯护腰貌似平常,科技日报记者将其围在腰部,竟顿感后腰处温暖宜人。拿下仔细一看,原来其内含一层能发热的薄膜,并有一条很细的缆线与腰带端兜里一个名片夹大小的方盒连接。

  江南石墨烯研究院名誉理事长、深圳烯旺新材料科技股份有限公司董事长冯冠平教授介绍说:“传统护腰升温慢、温度低,且不便于携带,而石墨烯护腰由内衬层、石墨烯加热膜层和外敷层组成,其内的碳原子产生的热能3秒内迅速升温,仅10秒可达35℃。石墨烯独特的晶粒取向可让护腰产品均匀发热。起主要作用的加热膜由无锡格菲电子薄膜科技有限公司生产的石墨烯制成。小方盒是USB插口充电器,采取蓝牙控温和控制盒控温模式,可持续恒温发热5—6小时,有三个档位供调节。像这样有温度的系列产品还有护腿、围巾、户外服和坐垫等,轻薄柔软便于携带。”

  这类石墨烯产品的理疗效果怎样?清华大学医学院王钊教授回答说,研究发现,除了智能保暖,石墨烯在发热过程中产生的8—14微米远红外线是最适合人体健康的波段,能与生物体内细胞的水分子产生最有效的“共振”,促进生物生长和血液循环,强化各组织之间的新陈代谢和增加再生能力,提高机体的免疫能力,从而起到医疗保健作用。

  冯冠平强调,未来这类石墨烯应用产品还会进一步优化和完善,例如护腰也可以用手机控制;3年后其中的充电器体积会减小一半。目前,常州已启动让在户外执勤的公安交警使用“石墨烯”户外服。

  石墨烯具有高导热性

  目前,在既有的一些应用中,石墨烯材料被称作工业味精,少量添加到一些材料中能增强一定性能,那么对于这一系列新产品业内专家如何评价呢?

  中国石墨烯产业联盟秘书长李义春博士对科技日报记者说:“现在国内外推出的各式各样的石墨烯产品主要是作为添加剂使用。尽管其部分性能为原有材料提供了非常好的性价比,但是这些产品并没有展现出石墨烯最优异的性能。而新产品上的发热膜材料完全基于石墨烯高导热性而制造,石墨烯在其中起到了主要作用,在加热保暖上具备了其他传统产品不可替代的优势。而运用了这一属性的石墨烯生活应用新品的面世,将彻底颠覆人们对传统保暖产品及方式的认识,重新定义‘保暖产品’,开创‘新保暖’的石墨烯时代。这属于‘杀手级’的产品,而只有这样的产品才有未来。”

  据冯冠平介绍,除了将石墨烯的高导热性用在可穿戴设备上,还可以用于室内采暖。室内面积10平方米只需一幅石墨烯采暖画便可使整个房间迅速温暖,其表面温度最高可达75℃—85℃,电热转换率高至99%,不仅大大提升取暖效果和节约用电成本,还美化节省室内空间及提升生活品味。值得一提的是,由于现在冰箱的耗电量主要是因除霜造成,不久后重量级的用途是将这种属性用于冰箱除霜的高效节能上,可大幅度降低能源消耗,也许会引发制冷行业的革命。

  石墨烯产业化前景广阔

  近些年来,欧洲一直高度重视发展“石墨烯旗舰计划”,并斥巨资投入研发。从国际态势看,我国的石墨烯应用产品处于怎样的态势呢?

  江南石墨烯研究院院长张朝晖对科技日报记者说,由于石墨烯本身是非常新的材料,世界上除了中国外,欧美及亚洲的日韩,不管是政府、研究机构,还是企业都投入巨资在这个领域。应该说,我国率先抓住了机会,现在与世界研究水平相比基本上齐头并进,并且有些方面还走到了前面,特别是在应用方面,包括现在推出的石墨烯加热膜,不仅仅发挥出这种材料的性能,更重要的是还能与人们的需求紧密结合。

  李义春指出,为防止像多年前纳米技术一哄而上的混乱局面,中国石墨烯产业联盟在国内已全面整合资源和围绕创新基地布局,分别在哈尔滨、青岛、常州、北京、上海和深圳展开,使政府、产、学和研紧密结合,形成聚合效应;在国际上,密切与英国、意大利、澳大利亚和西班牙等国家交流与合作。相比欧洲目前停留在基础研究阶段,我国在创新应用的推进速度方面几乎领先一个台阶,已成为全球石墨烯产业的领跑者。2020年预计以展现石墨烯真正属性的应用产品将达万亿产量。未来我国石墨烯的发展将不可限量,除了即将掀起的智能穿戴革命,在太阳能、环保、军工、制造等各行业都有极为广阔的应用前景。

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