科普丨石墨烯怎么發(fā)熱?為何能被人體吸收?
2004年,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家:安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫,用最簡(jiǎn)單的工具和方法,拿著膠帶一點(diǎn)一點(diǎn)剝離石墨片,最終他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的石墨薄片,這就是石墨烯。
石墨烯的出現(xiàn)不僅讓這兩位科學(xué)家獲得了2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),更重要的是其為人類世界發(fā)現(xiàn)了一種新材料。石墨烯擁有優(yōu)秀的光學(xué)、力學(xué)及電學(xué)特性,能夠在能源、生物制藥等領(lǐng)域發(fā)揮重大作用,也正因如此,人們一提到石墨烯往往會(huì)浮現(xiàn)出“高精尖”、“黑科技”的印象。但現(xiàn)實(shí)情況是,大部分以石墨烯材料為基礎(chǔ)的“高精尖”產(chǎn)品(如石墨烯電池)在現(xiàn)階段都面臨著技術(shù)不成熟,或市場(chǎng)需求不強(qiáng)烈的窘境。反倒是在醫(yī)療、保健等民生領(lǐng)域,石墨烯產(chǎn)品已經(jīng)大放異彩。
很多人也許會(huì)有這樣的疑惑——同樣是發(fā)熱進(jìn)行能量傳遞,為什么石墨烯發(fā)熱更容易被人體吸收?
在解答這個(gè)問題之前,我們先了解一下能量的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)能量守恒定律,宇宙的總能量既不會(huì)增多也不會(huì)減少,只可以改變能量的方式。
例如電能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓笸ㄟ^熱輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流的方式進(jìn)行傳遞。而熱輻射的主要表現(xiàn)形式便是紅外線。
01,同樣是紅外線,為什么遠(yuǎn)紅外線是“生命光波”?
太陽輻射到地球的光波有可見光波(赤橙黃綠青藍(lán)紫)和不可見光波(紅外線、紫外線、X射線等)。其中光的波長(zhǎng)由0.75至1000微米的一段被稱為紅外線。
而根據(jù)紅外線不同的波長(zhǎng)范圍,紅外線又為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外。
通過醫(yī)療研究發(fā)現(xiàn),人體釋放出來的紅外線波長(zhǎng)范圍主要集中在6-14微米,當(dāng)人體接收此波長(zhǎng)范圍的光波能量時(shí),能很好地與生物體內(nèi)細(xì)胞的水分子產(chǎn)生“共振”,可促進(jìn)人體微血管的擴(kuò)張,使血液循環(huán)順暢,促進(jìn)新陳代謝,增強(qiáng)身體的免疫力及治愈率。
因此,人們把這一段波長(zhǎng)范圍的遠(yuǎn)紅外線稱為“生命光波”。在醫(yī)療領(lǐng)域,石墨烯正在憑借這個(gè)特點(diǎn),為之產(chǎn)生巨大價(jià)值!在腫瘤熱療、炎癥疼痛、免疫力提升等方面已經(jīng)有突破性成果。
02,那么石墨烯遠(yuǎn)紅外,究竟為何更易被人體吸收呢?
石墨烯遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍與人體遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍基本吻合;
石墨烯發(fā)熱膜發(fā)熱時(shí)釋放的遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍集中在6—14微米(國(guó)家紅外中心檢測(cè)),與人體的幾乎完全一致。
根據(jù)國(guó)家紅外中心對(duì)石墨烯發(fā)熱膜的檢測(cè)以及與各種材料遠(yuǎn)紅外光波集中范圍進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),石墨烯遠(yuǎn)紅外與人體遠(yuǎn)紅外波十分接近,均為6~14微米。
言歸正傳,我們知道可以讓人體接收能量的發(fā)熱體有很多種,那么為什么石墨烯的遠(yuǎn)紅外人體是最能吸收的呢?
目前應(yīng)用在給人體進(jìn)行遠(yuǎn)紅外熱(能量)傳遞的發(fā)熱材料比如電熱絲、砭石等材料,發(fā)射的遠(yuǎn)紅外波集中范圍與人體遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍并沒有重疊得很好,那么對(duì)人體的健康效果會(huì)一樣嗎?當(dāng)然不一樣。
遠(yuǎn)紅外線對(duì)人體的醫(yī)療作用已在醫(yī)學(xué)上得到廣泛認(rèn)可,然而不同的遠(yuǎn)紅外可能帶來的能量對(duì)人體的影響也會(huì)差之毫厘,謬以千里。
1%的差別,
也許就離促進(jìn)人體健康的功效千里之遙
人體是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)行機(jī)器,碳纖維和電熱絲也可釋放遠(yuǎn)紅外,但并不和人體遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍重疊那么好,打個(gè)比方,就如同挖井一樣。
如果一口井需要挖10米深才能見到水,而別的發(fā)熱材料可能只能挖到9米或者能挖到10米,但挖井的效率很差需要幾個(gè)星期,而石墨烯能挖到10米且只需要幾天時(shí)間。
現(xiàn)在我們可以解答一下,為何同樣是遠(yuǎn)紅外,石墨烯遠(yuǎn)紅外更易被人體吸收?
石墨烯遠(yuǎn)紅外波所釋放的6~14微米遠(yuǎn)紅外是最有益人體的“生命光波”;
石墨烯遠(yuǎn)紅外光波,易引發(fā)同頻共振,將能量更好傳導(dǎo)給人體吸收,健康效果更好。
03石墨烯材料性能優(yōu)勢(shì)
據(jù)黑體輻射定律判斷,一般的材料要產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的遠(yuǎn)紅外線,并不容易,通常必須藉助特殊物質(zhì)作能量的轉(zhuǎn)換。石墨烯由單層碳原子構(gòu)成,原子在通電時(shí)進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)、碰撞后產(chǎn)生熱量,傳導(dǎo)熱量更快、損耗更小,熱能轉(zhuǎn)換率更高。
石墨烯發(fā)熱膜性能
1、安全性高,面狀發(fā)熱,受熱均勻,壽命長(zhǎng);
2、發(fā)熱快,傳熱快,1~3秒迅速升溫;
3、低電壓高熱量,電熱轉(zhuǎn)換率高;
4、釋放6~14um遠(yuǎn)紅外光波;
5、柔性、透明、輕??;
6、清潔熱能無污染……
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