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石墨烯搭配可穿戴 智能服饰指日可待

2017年12月30日 12:52 次阅读

石墨烯的实力越来越觉得不可思议,据报道,有人提出把石墨烯与布料结合,用数据化方式让石墨烯可穿戴设备成为人体健康的一部分。智能服饰让我们更加接近未来,他能否掀起智能服饰的新浪潮?

科技的脚步越来越快,人们对于新材料的渴求也愈加迫切。不难理解,伴随更多科技产品出现在我们生活中,传统材料的限制却越来越凸显,而当它们不能解决新需求时,石墨烯出现了。

在很多人眼里,石墨烯材料一直非常神秘,尽管因为 2010 年诺贝尔物理学奖的发现而被很多人知晓,但七年来,石墨烯还是由于各种原因没有被大规模运用在我们生活当中。正因如此,Aika 爱家科技创始人陈利军才选择了一条别样路径,走上了石墨烯与服饰的结合之路。

 

从新材料到新布料

任何一种新材料的研发都非一帆风顺,石墨烯也是如此。

2010 年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆与康斯坦丁·诺沃肖洛夫二人,因成功在实验中从石墨分离出石墨烯,证实其可以单独存在,共同获得诺贝尔物理学奖。由此,石墨烯这一材料开始进入全世界研究者的目光。

作为世界上最薄却最坚硬的纳米材料,石墨烯具有诸多特性:它比钻石坚硬,强度比钢高出 100 倍;几乎完全透明,只吸收 2.3% 的光;导热系数高达 5300W/m·K,比铜大 10 倍,比铝大 25 倍;电子迁移率比纳米碳管和硅晶体还要高,电阻率却比铜或银更低。种种特点叠加在一起,让这种材料披上了华丽的光环。

这些特点单独列出一种材料,就几乎能改变一个行业,而当所有出众特性集于一身时,人们对石墨烯的渴望不能不迫切。然而问题在于,「看起来很美」的石墨烯材料,实际开发时困难相当巨大。石墨烯材料难于制备是业界难题,因此长期处于试验阶段,而难于找到更多实用方式。

正因如此,Aika 爱家科技选择了一条与众不同的路线,一方面,成立之初就通过切入竞争较小的服饰行业,以独特的发热特性开辟市场。另一方面,近年来从服饰扩展到可穿戴设备时选择与曼彻斯特大学共同合作,更进一步降低制备成本。另一方面,双管齐下之下,Aika 爱家科技发掘了一片广大的石墨烯可穿戴领域蓝海。

陈利军告诉极客公园,选择将石墨烯应用在可穿戴领域,很重要的原因是石墨烯的良好导热性与导电性。从 2013 年公司成立至今,Aika 爱家科技先后研发出内衣、护膝、护腰、护肩、羽绒服、眼罩等多种石墨烯可穿戴产品,无不采用石墨烯材料。由于超高的导热系数,以及高达 99% 的电热转换效能,1 克石墨烯能被用在 2630 平米的布料上,这样一来,成本被降低。

与织物结合这事看似容易,研发过程却异常困难。陈利军告诉我们,要将一种新材料打造成布料,它在具备新能力的同时,本身的布料属性也不能忽视,必须保证新材料拥有良好的透气性、可揉搓性、可弯曲、可水洗等多种属性,这对团队提出了挑战。

为了能够开发出这种材料,陈利军和他的团队通过 4 年时间,在石墨烯制备技术上取得了突破,开发出“水性3维复合石墨烯”技术。以水为主要原料,通过分散剂使石墨烯、碳纳米管、纳米炭黑在树脂中达到稳定单分散,构建 3 维复合结构,解决了碳纳米材料在水性树脂中易团聚、分散性差的问题,从而制备出稳定的石墨烯水性电热油墨。

这种全新石墨烯织物材料被命名为 AIHF(艾弗),并获得专利授权,成为目前唯一以纺织物形态存在,且具有卓越发热效能、高校能量转化的材料。并在新材料中运用自由专利技术 Hinave(哈尼微),能够结合光波转化增强技术释放宽频谱高能量的光波,二者相互结合,在可穿戴设备上有了更丰富的想象。

石墨烯搭配可穿戴:更靠近我们的未来

把石墨烯用在衣服上,对于可穿戴的意义到底在哪儿?

这个问题陈利军想了很久,多年的研发,让他和团队摸索出了一条独特的道路:结合智能产品的发展路径,用数据化方式让石墨烯可穿戴设备成为人体健康材料的一部分,而不仅仅是一件发热的衣服。

陈利军告诉极客公园,在 Aika 爱家科技成立的这些年,从护具到服饰到今年十二月发布的全新石墨烯红外发热眼罩,运用的不仅仅是石墨烯的导热性,也有良好的导电性,使材料能够通过连接设备控制温度,并且智能读取数据,「这就是石墨烯+大数据+智能化的新场景」,他相信这能为服装及可穿戴企业提供企业转型的新方案。

以最新款发热眼罩为例,不但可以快速加热,还能将温度控制在人眼适合的温度。用户可以通过控制器升高或降低温度,这些数据被进一步发掘,也会让产品更懂用户,最终形成体验出色的智能可穿戴产品。

过去,很多公司在研究石墨烯材料时,场景非常垂直,专注在某一方面,但忽视了更深层的价值。在陈利军看来,这正是传统行业需要 Aika 爱家科技赋能的方式。

在沟通会上,他表示目前通过这套新的解决方案,Aika 爱家科技已与华伦天奴、探路者、鄂尔多斯等 50 多家优秀的服装企业展开合作,为其提供从设计研发、技术支持、数据分析等完整体系的全方位的服务。这让传统服饰行业向智能化和数据化转型有了更快迈进的能力。

煤炭的使用推动了人类走上蒸汽时代,硅晶体的运用把人类送上了信息高速化时代,在人类历史上,许多新材料的出现几乎改变了文明的轨迹,从这个角度来看,尽管陈利军和他的 Aika 爱家科技前路漫漫,但可穿戴与服饰行业开始让人期待起来。

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