把高科技“穿上身” 石墨烯技術(shù)為北京冬奧會(huì)溫暖護(hù)航
作者:中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司 來(lái)源:http://www.www.ttsy-cn.com 日期:2022-02-21 11:17:15

強(qiáng)導(dǎo)熱:冬奧賽場(chǎng)“暖”起來(lái)

圖為應(yīng)用石墨烯技術(shù)的馬甲、手套、圍巾、襪子等。 中新社記者 賈天勇 攝
在北京冬奧會(huì)的賽場(chǎng)上,石墨烯“溫暖亮相”,向全世界展示中國(guó)自主研發(fā)的新型加熱材料,也讓身處冰雪賽場(chǎng)的人們多了一重溫度保障、不畏嚴(yán)寒。
石墨烯是一種二維碳納米材料,具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性。中國(guó)航發(fā)石墨烯材料冬奧專項(xiàng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、北京創(chuàng)新愛(ài)尚家科技股份有限公司董事長(zhǎng)陳利軍介紹,石墨烯是目前導(dǎo)熱系數(shù)最高的材料,在通電情況下,由碳分子團(tuán)之間相互摩擦、碰撞產(chǎn)生熱能,熱能又通過(guò)遠(yuǎn)紅外線以平面方式均勻地輻射出來(lái),可以很好地被人體接受,產(chǎn)生由內(nèi)而外的溫暖。此次北京冬奧會(huì)提供保障的石墨烯發(fā)熱技術(shù)及產(chǎn)品已全面通過(guò)驗(yàn)證,并在北京、延慶、張家口三大賽區(qū)應(yīng)用。
很安全:一塊會(huì)發(fā)熱的“布”

圖為石墨烯冰墩墩暖手寶。 中新社記者 賈天勇 攝
石墨烯紡織物柔性發(fā)熱材料是一種以紡織物形態(tài)、兼具卓越發(fā)熱效能及高效能量轉(zhuǎn)化的新型材料,為保障北京冬奧會(huì),此次升級(jí)研發(fā)的第二代石墨烯紡織物柔性發(fā)熱材料,將石墨烯做成了一塊能夠發(fā)熱的“布”。
陳利軍介紹,石墨烯紡織物柔性發(fā)熱材料在擁有出色熱傳導(dǎo)性能的同時(shí),還兼具普通布料所具備的耐水洗、柔軟、輕薄舒適和耐用等優(yōu)勢(shì),可反復(fù)水洗、揉搓和剪裁,而不會(huì)影響功效。“石墨烯紡織物柔性發(fā)熱材料就像一塊普通的布料一樣,這種材料非常柔軟透氣,可水洗,也很安全。

圖為北京石墨烯研究院實(shí)驗(yàn)室。 中新社記者 賈天勇 攝
快啟動(dòng):低溫環(huán)境“無(wú)壓力”
據(jù)了解,目前適用于低溫環(huán)境下快速啟動(dòng)和高效運(yùn)行的石墨烯加熱圍巾、石墨烯加熱馬甲、石墨烯加熱手套和襪子等多種產(chǎn)品均已在北京冬奧會(huì)三大賽區(qū)落地應(yīng)用,這些產(chǎn)品在-20℃的環(huán)境中能夠快速升溫,持續(xù)發(fā)熱2-4個(gè)小時(shí),滿足各場(chǎng)館,各工種的不同需求。
足夠保暖的衣物還需要加熱嗎?陳利軍表示,常規(guī)的保暖衣物往往在-20℃以上能起到保暖作用。但在極寒環(huán)境中,尤其是在雪天,雪花打在身上后融化,即便衣服具有一定防水功能,個(gè)別雪花還是可以滲到衣服里,在進(jìn)水后保溫性能就會(huì)下降。
“這時(shí)把電量供到石墨烯上,由石墨烯迅速產(chǎn)生的熱力保障,可以把濕的水蒸氣排干,讓衣服再恢復(fù)保溫性能”,陳利軍說(shuō),這樣可以保障人們?cè)诜浅6痰臅r(shí)間內(nèi)迅速恢復(fù)體溫,進(jìn)入到“戰(zhàn)斗狀態(tài)”。
應(yīng)用廣:特許商品更實(shí)用
在本屆冬奧會(huì)上,云轉(zhuǎn)播技術(shù)廣泛應(yīng)用,讓各地觀眾不出家門看冬奧。為解決云轉(zhuǎn)播設(shè)備低溫環(huán)境正常工作的難題,技術(shù)人員研制出了應(yīng)用石墨烯柔性發(fā)熱織物材料的云轉(zhuǎn)播背包(含有石墨烯加熱層、保溫層),可以瞬間產(chǎn)生50℃的溫升,配備低溫電池,以保證在冬奧環(huán)境-20℃環(huán)境下,云轉(zhuǎn)播設(shè)備既可方便攜帶、輕量出行,又能有效應(yīng)對(duì)低溫挑戰(zhàn)。
高科技不止應(yīng)用在賽場(chǎng),在如今炙手可熱的北京冬奧會(huì)特許商品中,也有石墨烯技術(shù)的賦能。
2020年11月11日,石墨烯冰墩墩暖手寶獲冬奧組委批準(zhǔn)上市。據(jù)介紹,該暖手寶具有45℃、55℃兩檔溫度調(diào)節(jié),人見(jiàn)人愛(ài)的冰墩墩更具實(shí)用性,也將科技的溫暖傳遞給人們。這是石墨烯技術(shù)在冬奧會(huì)特許商品的首次應(yīng)用和嘗試,讓特許商品充滿科技感。
目前,石墨烯低溫柔性發(fā)熱保障功能已在冬奧服裝服飾、特許商品、加熱座椅、地毯、賽場(chǎng)專業(yè)設(shè)備低溫保護(hù)等多方面實(shí)現(xiàn),在賽場(chǎng)散發(fā)出石墨烯的科技溫度。
冬奧會(huì)后,寒冷地區(qū)的人們能體驗(yàn)石墨烯發(fā)熱技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品嗎?陳利軍表示,未來(lái),石墨烯柔性織物低溫環(huán)境智能發(fā)熱技術(shù),還將在汽車熱管理系統(tǒng)、低溫環(huán)境特種加熱服裝服飾、醫(yī)療健康裝備等領(lǐng)域提供更專業(yè)的技術(shù)解決方案和終端產(chǎn)品,讓全民共享冬奧成果。(完)
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