Vollebak的新款石墨烯夹克售价595欧元(695美元),并不是所有人都买得起。但是,即使其生产者所宣传的内容中有一半是真的,这个价格确实物有所值。据该公司称,这件夹克是世界上第一件用石墨烯材料制成的夹克,具有石墨烯能吸收热量等许多神奇特性:保暖,导电,抗菌,消除湿气。
石墨烯是最薄的石墨形式,可以在日常铅笔中找到它。它是典型的二维结构,单层碳原子具有令人难以置信的特性,有望改变从航空航天工程到医学的一切。它的用途多样,似乎无穷无尽:如果添加足够的层,它可以阻止子弹;它可以改变头发的颜色,而不产生任何不良影响;它可以将墙壁变成一个巨大的火灾探测器;它如此坚固,又如此有弹性,石墨烯涂层的纤维甚至可以捕捉掉落下来的飞机。
尽管石墨烯具有巨大的前景,但它难以工业量产,因此石墨烯在消费产品中仍未得到太多应用。开发Vollebak夹克的过程经历了多年的深入研究,在这期间,公司与材料科学家团队制造了Michael Phelps在2008年奥运会打破多项记录中所穿的Speedo泳衣。
石墨烯仍然非常难以使用,生产成本极高,而且很难大量生产,所以这个过程并不容易;甚至两年前,这件夹克也不可能以目前的形式制作。
他们如何做到这一点
夹克由双面材料制成,这是该公司在研发过程中发明了一种材料。覆盖有石墨烯的侧面看起来是青铜灰色,而另一个侧面 看起来则是哑光黑色。为了创造它,科学家首先将石墨变成石墨烯“纳米片”,然后,与聚氨酯混合制成薄膜,最后,将这层薄膜与尼龙结合形成夹克的材料。向尼龙添加石墨烯会从根本上改变了它的机械和化学性能:一种不能传导热量的尼龙织物,现在变得可以了。
石墨烯夹克对热量的传导是可逆的:石墨烯材料与周围环境的互动,可以让穿着者通过不同的方式享受石墨烯的特性。正如马克斯普朗克研究所(Max Planck Institute)的物理学家所揭示的那样,石墨烯挑战了热传导的基本规律。这意味着石墨烯夹克不仅可以从身体周围吸收热量来进行保暖,而且理论上也可以存储无限量的热量,这意味着它可以像散热器一样工作。
也就是说,把石墨烯夹克留在阳光下,或者别的温暖的地方,它就可以吸收热量;如果你把它翻过来,它就像一个散热器,将热量散布到周围的环境中。将手放在夹克的布料上,然后移开,使用热成像相机拍摄夹克,可以明显地显示效果:手离开后,手印热量的“影子”会持续很长时间。
石墨烯层还可以将身体温暖部位的热量重新分配到较冷的区域,来平衡体温。材料也会分散任何额外的湿度。此外,夹克设计本身不包含接缝,它的部件都是通过激光切割,而且是热密封的,即使水分进入内部,石墨烯材料也会抑制细菌生长。除了具有抑菌作用外,石墨烯层还具有低过敏性,抗静电性和无毒性等特性。石墨烯层甚至会导电,研究人员不得不设法降低它的导电能力,毕竟没有人想要成为一个行走的避雷针。
进入碳时代
“研发过程的第二阶段,可能更有趣,我们现在正开始这个阶段。通过发布这件石墨烯夹克,我们的目标是,通过我们的研发,将石墨烯从研究实验室带到人们的生活中。”
设计和生产这件695美元的夹克只是挑战的一部分。Vollebak石墨烯夹克的生产者希望,一旦人们拿到夹克,就会开始尝试使用它,就像产品的beta测试人员和新应用程序的研究人员一样。他们希望利用早期采用者的集体力量作为测试小组。
我们相信他们可能会发现我们根本不知道的事情,使用者可以大规模的试验材料的能力,看看它能做些什么。
例如,有人可以通过夹克为手机充电,或者利用石墨烯的特性开发其他新功能。用户的实验可以帮助开发者了解更多关于材料潜力的新信息,然后开发新的版本。更类似于“黑客马拉松”(hackathon),而不是时装设计的流程。
可穿戴技术在未来10到20年内将变得越来越“不可见”:它不会戴在你的眼睛或手腕上,而是嵌入衣服,与现有的技术融合在一起。石墨烯能够传导热量、导电、并承受力量的冲击,同时增加零质量,应该使其成为未来故事的核心。当衣服开始传导热量和导电时,各种各样有趣的事情就可能发生。这意味着在未来十年内,服装可以开始成为其他创新的平台。