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改变世界的“材料之王”——石墨烯是什么?它究竟有多神奇?

发布日期:2024-05-29 13:58 浏览次数:

石墨烯因其高导电性、高导热性和高强度等优异性能而被称为“黑金”、“新材料之王”,不仅在航空航天、太阳能利用、纳米、电子学、生物医疗、复合型材料等领域有广泛应用,而且石墨烯发热技术还广泛应用于穿戴设备和养生产品,如光波汗蒸房、座椅、养生桶、马甲、眼罩、护腰带等,被公认为是改变21世纪的神奇材料。

 

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一、石墨烯究竟是什么?

 

石墨烯是从天然石墨材料中剥离出来单纯由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,这一材料的提取和发现,也让英国的两位物理学家荣获了2010年诺贝尔物理学奖,并开启了全新的材料领域。

 

石墨烯被认为是目前已知最薄、最坚硬、柔韧性最好、重量最轻的新型纳米材料之一。

 

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其释放出的远红外线被誉为人体的“生命之光”,对人体有消除疲劳,增强睡眠质量,促进血液循环,提高免疫机能等多重理疗保健功效。

 

二、石墨烯的惊人特性

 

由于其独特的晶体结构和物理性质,石墨烯展现出了许多令人惊叹的特性:
 

①高导电性

 

石墨烯的导电性能极佳,其电导率是银的数倍,是铜的数百倍。这使得石墨烯在微电子、电力传输、传感器等领域具有广阔的应用前景。

 

②超强力学性能

 

石墨烯的强度比钢铁还要高,其抗拉强度是钢的200倍,而重量只有钢的1/6。这使得石墨烯在制造轻质高强度的结构材料方面具有巨大的潜力。

 

③优异的热导率

 

石墨烯的热导率高达5300 W/m·K,远高于铜和铝。这使得石墨烯在散热材料、热管理等领域具有广泛的应用前景。

 

④良好的透光性

 

石墨烯几乎是完全透明的,对于可见光的透过率高达97.7%。这使得石墨烯在透明导电薄膜、触控屏幕等领域有广泛的应用。

 

⑤良好的化学稳定性

 

石墨烯在常温常压下化学性质稳定,不溶于水和常见的酸、碱溶液,也不与强氧化剂反应。这使得石墨烯在防腐涂料、化学传感器等领域有广泛的应用。

 

⑥独特的电子结构

 

石墨烯的电子结构特殊,具有良好的半导体性能和纳米尺寸效应。这使得石墨烯在微电子器件、太阳能电池、传感器等领域有广泛的应用。

 

三、石墨烯发热均匀释放远红外“生命光波”

 

远红外光线被称为“生命光波”,目前在医疗中已被广泛应用。它是一种不可见光线,对人体产生生理活化现象,有助于提高人体的微循环和自我调节能力。

 

石墨烯拥有奇快的导电性能,当给石墨烯发热膜两端电极通电之后,电热膜中的碳分子在电阻中产生声子、离子和电子,由产生的碳分子团之间相互摩擦、碰撞「布朗运动」而产生热能,并均匀释放远红外线,其波长范围集中在6~14微米,与人体远红外波长范围几乎完全一致,能很好地与生物体内细胞的水分子产生“共振”,促进人体微血管的扩张,使血液循环顺畅,促进新陈代谢,增强身体的免疫力及治愈率。

 

除了在医疗领域,远红外光线还在许多其他领域得到了应用。例如,在美容领域,远红外光线被用来促进皮肤血液循环,增加皮肤弹性,减少皱纹,使皮肤更加光滑细腻。在体育领域,运动员利用远红外光线照射来减轻肌肉疲劳,加速肌肉恢复,提高运动表现。此外,远红外光线还可以用于家庭取暖、烘干衣物等,为人们的生活带来便利。

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