在2018年平昌冬奧會閉幕式上，「北京8分鐘」驚豔亮相，現場氣溫為-3℃，為了做好72名演員的防寒保暖工作，主創團隊採用石墨烯智能發熱服，來確保他們在穿著輕薄的演出服裝時不會被凍傷，還可以保證動作舒展；並且在市場上還有石墨烯發熱馬甲、石墨烯護腰、石墨烯取暖氣等等，你知道石墨烯發熱服的主要成分是什麼嗎？
石墨烯發熱服是以石墨烯為材料的保暖衣。石墨烯幾近透明，只吸收2.3%的光。並且其非常緻密，即使最小的氣體分子也無法穿透。這些特徵使得它非常適合作為透明電子產品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發光板和太陽能電池板等。作為目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為「黑金」以及「新材料之王」。
石墨烯具有完美的二維晶體結構，它的晶格是由六個碳原子圍成的六邊形，厚度為一個原子層。碳原子之間由σ鍵連接，結合方式為sp2雜化，這些σ鍵使石墨烯具有極其優異的力學性質和結構剛性。石墨烯的硬度比最好的鋼鐵強100倍，甚至超過鑽石。在石墨烯中，每個碳原子都有一個未成鍵的p電子，這些p電子可以在晶體中自由移動，且運動速度高達光速的1/300，使石墨烯具有良好的導電性。
石墨烯是由一層碳原子構成的薄片，碳原子以sp2雜化形成平面六邊形的單層的納米材料。在自然界中存在著大量的石墨烯，但因為其以層層疊加的石墨的形式存在，所以獲得單層石墨烯非常困難。直至2004年，英國曼徹斯特大學的兩位科學家安德烈·海娒和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，並因此獲得了2010年諾貝爾物理學獎。
石墨烯發熱服發熱原理是基於單層石墨烯的特性，首先石墨烯是目前為止導熱係數最高的材料，具有非常好的熱傳導性能。其次，石墨烯在室溫下載流子（導電離子）為15000cm/(v.s），這一數值超出矽材料的十倍，是目前已知載流子遷移率最高的物質銻化銦(InSb)的兩倍以上，與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小。焦耳定律是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。內容是：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。因此，石墨烯發熱服在使用的過程中，通過電池充電之後便會迅速發熱，產生熱量供給人們保暖。
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作者： 楊紅娟 [責任編輯: 李浩]