2月25日20時(shí)19分，在平昌冬奧會(huì)閉幕式上，“北京8分鐘”驚艷亮相，現(xiàn)場(chǎng)氣溫為-3℃。為了做好72名演員的防寒保暖工作，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)采用了石墨烯智能發(fā)熱服飾，來(lái)確保他們?cè)诖┲^薄的演出服時(shí)不會(huì)被凍傷，還可以保證動(dòng)作舒展。

資料圖

石墨烯是一種超級(jí)新型納米材料，具有超高強(qiáng)度、超高導(dǎo)熱系數(shù)，通過(guò)工藝的處理可以持續(xù)的發(fā)熱，成為“要溫度不要厚度”的可穿戴材料，并且能在30-50℃之間自由的調(diào)控溫度，被業(yè)界譽(yù)為“新材料之王”。

石墨烯團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、來(lái)自深圳烯旺新材料科技股份有限公司的李月秋說(shuō)：“演員的服裝要求輕薄，能讓他們靈活地做動(dòng)作，同時(shí)，無(wú)論是排練場(chǎng)地還是平昌閉幕式現(xiàn)場(chǎng)，天氣都很寒冷，石墨烯服飾可以起到很好的保溫、發(fā)熱效果。”

“最初對(duì)我們的設(shè)計(jì)要求是在-5℃的環(huán)境中，持續(xù)發(fā)熱8分鐘，后來(lái)考慮到候場(chǎng)等因素，調(diào)整到在-20℃的條件下，發(fā)熱4小時(shí)。另外在發(fā)熱效果符合要求的同時(shí)，還要保證材料的安全性、電池的續(xù)航能力和服飾的舒適度。”

石墨烯電熱薄膜透明意味著什么？

利用石墨烯的特性，我國(guó)科研人員研制出了超薄透明的石墨烯電熱薄膜技術(shù)，用于智能裝備制造，并在國(guó)外申請(qǐng)了專(zhuān)利保護(hù)。

100%石墨烯電熱膜是所有電熱膜里唯一一種沒(méi)有摻雜其他物質(zhì)的純碳原子的柔性膜，它是通過(guò)化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)出來(lái)的單層碳原子，其特征是透明、安全，電-熱轉(zhuǎn)換效率是所有電加熱元件中最高或并列最高的，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中幾乎沒(méi)有任何其他形式的能量損失，如機(jī)械能、光能、化學(xué)能等，電-熱轉(zhuǎn)換效率接近100%。其中，電-熱輻射轉(zhuǎn)換效率比例也是相同單位面積功率的電加熱元器件中較大的。

另外，100%石墨烯薄膜設(shè)計(jì)而成的電熱膜，有兩大特征：

1、100%石墨烯電熱膜是柔性透明的，其透光率接近97%。

2、100%石墨烯電熱膜100%安全的，其他電熱膜某些存在安全隱患。

石墨烯電熱薄膜如何制備?

電熱膜加工工藝，通常有：

1、將膜直接制備在被加熱載體上，例如將導(dǎo)電物質(zhì)和成膜物質(zhì)混合成漿料后，涂覆在需加熱物體上，進(jìn)行干燥成膜、熱解噴涂成膜;如碳基油墨電熱膜。

2、將電熱膜元件化，例如將導(dǎo)電物質(zhì)和成膜物質(zhì)混合后擠壓成型;如碳纖維/碳晶板電熱膜。

3、采用化學(xué)/物理氣相沉積、真空噴涂、離子濺射、絲網(wǎng)印刷等方法，使導(dǎo)電物與膜狀基片組成一體;如石墨烯電熱膜、碳基油墨電熱膜。

石墨烯電熱薄膜的研究方向有哪些？

石墨烯在強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域取得了重要的研究進(jìn)展，展示了巨大的潛力，主要?dú)w因于高的載流子遷移率和二維平面結(jié)構(gòu)和大的比表面積兩大因素。在下一階段研究中，以下方面仍需重點(diǎn)關(guān)注：

1)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯的規(guī)模化生產(chǎn)，解決目前石墨烯成本過(guò)高的問(wèn)題；

2)解決石墨烯與基體材料間的相容性問(wèn)題，降低微觀界面熱阻和應(yīng)力；

3)低維材料協(xié)同強(qiáng)化復(fù)合體系熱傳輸特性研究，實(shí)現(xiàn)多尺度材料間的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)；

4)類(lèi)石墨烯材料在高導(dǎo)熱絕緣復(fù)合體系中具有很大的潛力，相關(guān)研究尚處于起步階段；

5)石墨烯發(fā)熱膜在生產(chǎn)生活中的各項(xiàng)實(shí)際應(yīng)用研究。

石墨烯電熱薄膜市場(chǎng)前景如何？

快速發(fā)展的未來(lái)社會(huì)中，人類(lèi)生產(chǎn)生活中對(duì)發(fā)熱取暖設(shè)備等的需求大大增加，這時(shí)石墨烯的出現(xiàn)，為該應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)了曙光，以其優(yōu)異的熱性能更好的解決發(fā)熱問(wèn)題，石墨烯發(fā)熱膜的應(yīng)用及市場(chǎng)前景一片廣闊。

特別是發(fā)熱膜在可穿戴領(lǐng)域的應(yīng)用，如護(hù)腰、圍巾、戶(hù)外發(fā)熱服等，發(fā)展迅速，更好的滿(mǎn)足人類(lèi)生活健康所需。此外在石墨烯理療護(hù)膝、無(wú)電磁輻射暖墊、汽車(chē)快速除霜膜、便攜加熱飯盒、環(huán)保節(jié)能石墨烯烤爐等產(chǎn)品方面也將有較大的應(yīng)用突破，甚至將取代傳統(tǒng)的取暖設(shè)備。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2015年，深圳烯旺新材料科技股份有限公司在石墨烯發(fā)熱領(lǐng)域的銷(xiāo)售額就達(dá)到5000萬(wàn)元。CGIAResearch預(yù)測(cè)，今后幾年內(nèi)將有更多企業(yè)陸續(xù)加入石墨烯發(fā)熱材料的發(fā)展領(lǐng)域中，中國(guó)在此產(chǎn)業(yè)中引領(lǐng)全球發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模將以200~300%的年復(fù)增長(zhǎng)率翻上幾番，預(yù)計(jì)到2020年，全球石墨烯發(fā)熱產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)V泛擴(kuò)大，市場(chǎng)規(guī)?？筛哌_(dá)106億元之多。