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科普丨石墨烯怎么发热?为何能被人体吸收?

2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家:安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫,用最简单的工具和方法,拿着胶带一点一点剥离石墨片,最终他们得到了仅由一层碳原子构成的石墨薄片,这就是石墨烯。

石墨烯的出现不仅让这两位科学家获得了2010年的诺贝尔物理学奖,更重要的是其为人类世界发现了一种新材料。石墨烯拥有优秀的光学、力学及电学特性,能够在能源、生物制药等领域发挥重大作用,也正因如此,人们一提到石墨烯往往会浮现出“高精尖”、“黑科技”的印象。但现实情况是,大部分以石墨烯材料为基础的“高精尖”产品(如石墨烯电池)在现阶段都面临着技术不成熟,或市场需求不强烈的窘境。反倒是在医疗、保健等民生领域,石墨烯产品已经大放异彩。

很多人也许会有这样的疑惑——同样是发热进行能量传递,为什么石墨烯发热更容易被人体吸收?

在解答这个问题之前,我们先了解一下能量的转换。

根据能量守恒定律,宇宙的总能量既不会增多也不会减少,只可以改变能量的方式。

例如电能可以转变为热能,然后通过热辐射、传导和对流的方式进行传递。而热辐射的主要表现形式便是红外线。

01,同样是红外线,为什么远红外线是“生命光波”?

太阳辐射到地球的光波有可见光波(赤橙黄绿青蓝紫)和不可见光波(红外线、紫外线、X射线等)。其中光的波长由0.75至1000微米的一段被称为红外线。

而根据红外线不同的波长范围,红外线又为近红外、中红外和远红外。

通过医疗研究发现,人体释放出来的红外线波长范围主要集中在6-14微米,当人体接收此波长范围的光波能量时,能很好地与生物体内细胞的水分子产生“共振”,可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。

因此,人们把这一段波长范围的远红外线称为“生命光波”。在医疗领域,石墨烯正在凭借这个特点,为之产生巨大价值!在肿瘤热疗、炎症疼痛、免疫力提升等方面已经有突破性成果。

02,那么石墨烯远红外,究竟为何更易被人体吸收呢?

石墨烯远红外波长范围与人体远红外波长范围基本吻合;

石墨烯发热膜发热时释放的远红外波长范围集中在6—14微米(国家红外中心检测),与人体的几乎完全一致。

根据国家红外中心对石墨烯发热膜的检测以及与各种材料远红外光波集中范围进行对比发现,石墨烯远红外与人体远红外波十分接近,均为6~14微米。

言归正传,我们知道可以让人体接收能量的发热体有很多种,那么为什么石墨烯的远红外人体是最能吸收的呢?

目前应用在给人体进行远红外热(能量)传递的发热材料比如电热丝、砭石等材料,发射的远红外波集中范围与人体远红外波长范围并没有重叠得很好,那么对人体的健康效果会一样吗?当然不一样。

远红外线对人体的医疗作用已在医学上得到广泛认可,然而不同的远红外可能带来的能量对人体的影响也会差之毫厘,谬以千里。

1%的差别,

也许就离促进人体健康的功效千里之遥

人体是一个复杂的运行机器,碳纤维和电热丝也可释放远红外,但并不和人体远红外波长范围重叠那么好,打个比方,就如同挖井一样。

如果一口井需要挖10米深才能见到水,而别的发热材料可能只能挖到9米或者能挖到10米,但挖井的效率很差需要几个星期,而石墨烯能挖到10米且只需要几天时间。

现在我们可以解答一下,为何同样是远红外,石墨烯远红外更易被人体吸收?

石墨烯远红外波所释放的6~14微米远红外是最有益人体的“生命光波”;

石墨烯远红外光波,易引发同频共振,将能量更好传导给人体吸收,健康效果更好。

03石墨烯材料性能优势

据黑体辐射定律判断,一般的材料要产生足够强度的远红外线,并不容易,通常必须藉助特殊物质作能量的转换。石墨烯由单层碳原子构成,原子在通电时进行高速运动、碰撞后产生热量,传导热量更快、损耗更小,热能转换率更高。

石墨烯发热膜性能

1、安全性高,面状发热,受热均匀,寿命长;

2、发热快,传热快,1~3秒迅速升温;

3、低电压高热量,电热转换率高;

4、释放6~14um远红外光波;

5、柔性、透明、轻薄;

6、清洁热能无污染……

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