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《納米快報(bào)》雜志報(bào)道，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)國(guó)家石墨烯研究所(NGI@UoM)的科學(xué)家們，利用石墨烯非凡的熱特性和靈活性，制造了一件智能自適應(yīng)服裝，并展示了服裝的動(dòng)態(tài)熱輻射控制效果。該成果也為交互式紅外顯示技術(shù)、隱蔽紅外通信技術(shù)等方面的新應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
人體輻射能量是以電磁波形式表現(xiàn)的，屬于紅外譜段（黑體輻射）。在炎熱的氣候下，可以利用紅外透明紡織品降低體溫；而在需要保溫時(shí)，基于紅外屏蔽原理的織物又能夠減少機(jī)體的熱量損失。
2004年，曼徹斯特大學(xué)首次分離出了單原子厚度的石墨烯，并對(duì)其性能進(jìn)行了探索。這種材料的潛在用途非常廣泛。隨著研究的深入，原子級(jí)石墨烯已經(jīng)在電池、手機(jī)和汽車等領(lǐng)域得到了商業(yè)化推廣。在NGI科學(xué)家的項(xiàng)目中，他們使用石墨烯層控制了紡織品表面的熱輻射。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Coskun Kocabas教授說(shuō)：“熱輻射的控制對(duì)于某些關(guān)鍵應(yīng)用來(lái)講非常必要。例如炎熱氣候下的降溫和低溫條件下的保溫。新技術(shù)的潛在應(yīng)用方向包括紅外顯示、紅外通信和自適應(yīng)套裝等�！�
此前，Kocabas團(tuán)隊(duì)曾利用石墨烯制造了能夠“欺騙”紅外相機(jī)的熱偽裝服。在此基礎(chǔ)上，新技術(shù)不僅使熱輻射控制更智能，還能夠與現(xiàn)行棉紡技術(shù)整合。
為了證實(shí)這一點(diǎn)，研究人員開(kāi)發(fā)了一款內(nèi)襯于T恤的原型產(chǎn)品。該產(chǎn)品可以讓穿戴者發(fā)送肉眼不可見(jiàn)，但紅外相機(jī)可讀取的編碼信息。
Kocabas教授說(shuō)：“我們展示了將石墨烯獨(dú)特的光學(xué)特性轉(zhuǎn)化為新技術(shù)的可能性。它展示了常規(guī)材料不具備的性能。下一階段，我們希望這項(xiàng)技術(shù)能夠用于解決地球軌道衛(wèi)星的動(dòng)態(tài)熱管理問(wèn)題——軌道衛(wèi)星在面對(duì)太陽(yáng)的時(shí)候會(huì)經(jīng)受極端高溫的考驗(yàn)，而處于地球陰影中時(shí)又會(huì)凍結(jié)。我們的技術(shù)可以通過(guò)控制熱輻射調(diào)節(jié)衛(wèi)星溫度，實(shí)現(xiàn)按需動(dòng)態(tài)熱管理。”
研究人員Kostya Novoselov教授補(bǔ)充說(shuō)：“這種神奇的自適應(yīng)效果本質(zhì)上源于石墨烯獨(dú)特的帶結(jié)構(gòu)。能目睹它催生高科技應(yīng)用，非常令人興奮。”
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