石墨烯被稱為21世紀的材料,未來幾十年也被人們稱為石墨烯時代,可見石墨烯材料的重要性。但是,石墨烯作為一種新面世的材料,其生產工藝還不完全成熟,應用研究還不是很充分,產業化道路還會很長。我們面對很多宣傳為石墨烯功能產品的時候,往往不知道是不是被忽悠了。今天我們繼續介紹石墨烯的應用,介紹市面上應用比較多的石墨烯衣物及其遠紅外功能,看完以後大家自己判斷是不是被忽悠了。
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一、石墨烯衣服
當大家都在熱炒一個概念的時候,市場上的產品跟這個概念相關聯的話,就會顯得高大上,給人一種高科技的感覺,之前的納米材料是這樣,現在的石墨烯也是這樣。其實納米材料和石墨烯本身確實有很多獨到的性質,應用好了也確實能給人們生活帶來便利,但也沒必要過分迷信他們。比如我們今天經常能見到石墨烯衣服的廣告,說是高科技的產品,還會提到遠紅外功能等。今天我們就簡單分析分析石墨烯衣物和它的遠紅外功能。
今天說的石墨烯衣物所用的材料,和上一個石墨烯視頻介紹的能做太空服和防彈衣的石墨烯材料還不完全是一回事。咱們能買到的石墨烯衣物,往往是把石墨烯粉體通過一定技術添加進衣物纖維裡面去,而不是用一片完整的石墨烯薄膜來裁剪衣物。所以,不要指望我們買到的石墨烯衣物有防彈效果或者太空服的功能。從成本上來說,石墨烯粉體比石墨烯薄膜便宜得多,但是這種添加了石墨烯的衣服也是有一定功能價值的。
這類衣物最大的功能就是保暖,在比較輕薄的前提下,還能達到一定保暖效果。衣服保暖,大概有兩個辦法,一種叫隔熱保暖,一種叫生熱保暖。
二、保暖的原理
所謂隔熱保暖,就是通過讓人體與寒冷的外界隔離,減少人體熱量的丟失。這種衣物,往往越厚效果越好,儘量減緩空氣流動效果更好。常見的有棉服、羽絨服和最近比較熱門的氣凝膠衣服。這些衣服都能在一定程度上幫人體裹住熱量,從而起到保暖的作用。他們本身並不產生熱量,只是隔絕熱量流失的途徑,所以,用這些衣服包裹冰塊,能減慢冰塊融化,而不是加速冰塊融化。
所謂生熱保暖,就是材料本身能產生一些熱量,提供給人體讓人感覺到溫暖。比如,目前市面上能買到的一些加熱服裝,這些服裝可以通過電池供電,電熱絲加熱給人帶來溫暖。此外,還有一些衣物,不用電池加熱也能產生一些熱量。它們可以把太陽光轉化成熱量,也可以吸收人體的熱量再回傳給人體。石墨烯保暖服,就是可以產生熱量的衣服。怎麼產生熱量的呢?這就需要提到遠紅外功能了。
三、什麼是遠紅外
所謂的遠紅外,就是一種紅外光,也是一種電磁波,比我們手機信號和微波爐的電磁波頻率高,比肉眼能見到的可見光頻率要低。其實紅外光,並沒有什麼神奇的,任何物體,只要溫度不是絕對零度,也就是零下273.15攝氏度,都會發出紅外光。我們生活中雖然看不到紅外光,但很容易感受到一些紅外光的存在。比如,冬天我們坐在暖氣旁,即使不挨上暖氣,也能感受到溫暖,這種溫暖除了被暖氣加熱了的空氣以外,還有暖氣輻射的紅外光。不僅是暖氣,所有的物品,只要溫度高於絕對零度,都能輻射紅外光,即使冰塊也可以輻射紅外光。利用這個原理,人類發明了夜視鏡,通過夜間觀察紅外光,就能看清本來已經漆黑的世界。
我們常說的遠紅外,也是紅外光的一種,是波長比較長的紅外光。簡單來說,我們人體體溫在36.5℃左右,這個溫度的人體,也會輻射出紅外光,這種紅外光波長主要集中在9.36微米左右,剛好在遠紅外光的範疇。人體能輻射這種遠紅外光,同時也很容易吸收這種遠紅外光,4-30微米的遠紅外光都是人體比較容易吸收的。如果某種物體,喜歡輻射這種波長的紅外光,我們就說這類物質具有遠紅外功能。這類物質最早是日本開發的,所以日本是最早生產具有遠紅外功能服裝的國家。
這類遠紅外功能的材料,添加進衣物裡面以後,通過太陽光照射,可以把太陽光的能量吸收掉一部分,然後再逐漸向外輻射遠紅外光,這些遠紅外光照射到人體表面以後,可以被人體很好地吸收,轉化為人體的熱量,給人一種暖暖的感覺。即使沒有太陽光,人體釋放的紅外光,也可以被這種材料吸收,然後再慢慢釋放回來,同樣讓人感覺到溫暖。
打個簡單的比方,就像人際關係,如果你身邊的朋友都是比較窮的,你手裡的錢需要經常接濟他們,但他們沒有能力幫助你,你會感覺很無奈;如果你身邊的朋友跟你一樣,不缺錢,大家友好相處,他們有事的時候你出錢幫一幫,你有事的時候他們也會出錢來幫幫你。這樣的環境顯然更舒心,也更和諧。
石墨烯保暖衣物,就是通過添加石墨烯材料,來起到遠紅外線反饋的一個作用,讓你感覺到一種溫暖。在體溫附近的時候,石墨烯材料可以輻射人體喜歡的遠紅外線。其實,石墨烯並不總是釋放遠紅外光,也可以釋放其他光,以後有機會再說。
四、遠紅外的其他功能
關於遠紅外,很多研究文章認為對人體有一定的保健作用,甚至在一些醫療活動中進行輔助醫療。於是,很多廠家在宣傳自己衣服的時候,也會宣傳遠紅外線的保健作用。在這裡,我們強調,國家並不鼓勵這樣的宣傳。保暖衣物的遠紅外線,主要還是起到保暖作用的。那些所謂的保健作用,在不考慮輻射強度和輻射劑量等因素的條件下,片面強調改善身體健康,可信度有多高,可想而知。大家能得到的很可能主要是心理安慰的作用。
好了,關於石墨烯衣物的遠紅外功能,就簡單介紹這些。以後會陸續介紹石墨烯的其他功能。謝謝大家觀看,別忘了評論、點讚、關注!