自從石墨烯進入大眾視野以來,它就憑借其優異的光學、電學、力學特性,展現出在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面的廣闊前景。實際上,石墨烯作為人類已知強度最高、重量最輕、韌性最強、透光率最好、導電導熱性最佳的“新材料之王”,在多方努力下,石墨烯的相關研究成果涌現,并在多領域起到了引領低碳生活的作用。
可穿戴電子設備是近年來的熱門科技產品,石墨烯憑借其高導電性、超薄、柔性和堅固等特色,被證明是可穿戴電子設備的重要元素。我國研發人員開發的石墨烯柔性電熱膜,可以滿足人們日常所需,同時在不同生產方式下,因需產生形態各異的柔性石墨烯發熱膜,既應用于智能穿戴設備,又可以在智能家居中做取暖產品,包攬智能溫控、節能環保、美觀實用三大優點,同時助力國家煤改電政策的實現。
在北京冬奧會期間大放異彩的石墨烯發熱技術亦是如此,有人這樣形象地描述石墨烯的發熱過程:作為導熱系數最高的材料,在通電情況下,由碳分子團之間相互摩擦、碰撞產生熱能,熱能又通過遠紅外線以平面方式均勻地輻射出來,可以很好地被人體接受,產生由內而外的溫暖。在北京冬奧會相關人員穿戴的衣服、圍巾、襪子、手套等衣物就采用了全球領先的石墨烯紡織物柔性發熱材料。石墨烯紡織物柔性發熱材料是一種以紡織物形態、兼具卓越發熱效能及高效能量轉化的新型材料,不僅擁有出色熱傳導性能,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勢。即使經過可反復水洗、揉搓和剪裁,保暖能力依舊。而與之相關的石墨烯柔性織物低溫環境智能發熱技術,應用也不止于此,未來還將在汽車熱管理系統、低溫環境特種加熱服裝服飾、醫療健康裝備等領域提供更專業的技術解決方案和終端產品。
在農業方面,石墨烯應用前景同樣廣闊。蔬菜大棚是在寒冷季節有效培育植物的手段,但是耗能偏高、不利環保。石墨烯電熱膜的出現改變了這一些,并逐漸涵蓋蔬菜大棚、花卉栽培、農林育苗、土壤保溫、雛雞孵化、特種水產養殖等應用領域。有農戶介紹改用石墨烯大棚后的進步,不僅種植效果良好,而且節能環保,一個1000平米的花棚,整個冬季下來,電費只要大約6000塊,夏天還能自動調節溫度,有效降低了生產成本。石墨烯材料在在農業方面的應用是多類型的,有研究團隊創新技術手段,推出石墨烯增效復合肥。其做法是采用電化學法制備石墨烯溶膠,且通過干燥工藝制得石墨烯粉體,繼而將其與化肥復合制成一種新型肥料,在針對萵筍、蘿卜等農作物實驗種植中,節肥增產、低碳環保,不失為在農業領域應用的新思路。
石墨烯正憑借自己的優勢,在多個領域發揮功用,通過創新化成品賦力低碳生活。
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