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石墨烯VS碳纖維 誰將引領智能服裝走向制高點?

2016-10-20 12:33 | 來源:未知

導讀: 核心提示:近兩年來,智能服裝逐步開始走入大眾生活,而新材料的研發與應用無疑是推動智能服裝產業發展的關鍵環節。在新材料方面,以石墨烯和碳纖維引領的帶加熱理療功能的智能服裝成為眾多服裝企業和科技類企業主攻的破局點。...
    智能服裝作為服裝行業巨大礦藏,一直被各大服裝企業所覬覦。據權威機構預計,2016年,智能服裝從之前的幾乎為零躍居成為可穿戴類的第一品類,預估出貨量將高達2600萬件。中國作為服裝制造大國,也是產品需求大國,蘊藏了無限的發展潛能。可以預測,智能服裝產業的順利發展或將呈現一個千億乃至萬億級的藍海市場,2016年將成為智能服裝的元年。
    加熱理療,智能服裝的破局點

    近幾年來,在互聯網的沖擊下,大量傳統服裝企業開始走下坡路,如何在互聯網浪潮中發揮自身優勢,實現產業升級,在下一個五年中占領服裝行業制高點,成為很多傳統服裝企業的戰略性問題。隨著眾多智能穿戴設備市場的快速發展,近兩年來,智能服裝逐步開始走入大眾生活,智能服裝順理成章的成為很多傳統服裝企業發力點,一大批具有前瞻性的傳統服裝制造企業、創新型科技公司紛紛聯合高校、研發機構等對智能服裝投入了大量研究。
    區別于傳統服裝,智能服裝實屬一個跨界的產品,需要結合科技、電子、通信、互聯網、醫學、材料學、紡織工藝、服裝設計、服裝制造等多個行業技術。
    這其中,新材料的研發與應用無疑是推動智能服裝產業發展的關鍵環節。在新材料方面,由于加熱理療的廣大市場需求,以石墨烯和碳纖維引領的帶加熱理療功能的智能服裝成為眾多服裝企業和科技類企業主攻的破局點。
    石墨烯VS碳纖維,誰更勝一籌?
    針對于目前智能服裝市場使用最為廣泛的兩種加熱理療類新材料,記者走訪了眾多專家和研究院,對石墨烯和碳纖維進行了詳細的對比。
    相對于石墨烯,碳纖維的研究和使用有很長的歷史,在市場應用方面也相對成熟,但其加工方式、結構、性能有很大的局限性。石墨烯自2004年被發現以來,由于其極強的易用性和可拓展性,在全球備受關注,被譽為21世紀的黑金。在紡織物的應用領域,二者各有千秋。據曼徹斯特大學石墨烯研究員宋亞斌先生表示,在制備工藝方面,石墨烯取材于石墨礦產,通過其獨特的濕法紡絲技術等形成連續生產的工藝,相對于碳纖維可以更高效的用于紡織工業。
    其次,在結構性能方面,碳纖維由片狀的石墨微晶不規則地堆砌而成,這種結構對于孔隙率的控制極為嚴格,導致碳纖維的力學性能下降,且該結構造成碳纖維在徑向的韌性較差,很容易在彎折時發生斷裂;而石墨烯纖維中石墨烯片層結構在纖維軸向上高度取向,且橫向晶體的尺寸遠遠大于傳統碳纖維的橫向晶體尺寸,使其具有很好的柔韌性,甚至可以在扭曲打結的狀態下不斷裂,這使得石墨烯纖維在高端紡織工業有著巨大的優勢。
    為了更增加直觀的感受石墨烯和碳纖維在紡織物應用方面的不同,我們在市場分別采購兩件以石墨烯材料和碳纖維材料加熱的外套。兩件外套整體包裝上區別不大,都通過一個小的移動電源為服裝提供基礎電量,在40度左右基本能維持4 個小時左右,耗電量上區別不大,但這件石墨烯外套更加智能,可以通過APP進行以1 度為單位的精準調節,體驗感更加。升溫速度方面,石墨烯外套明顯快很多,1 分鐘就有熱感,2 分鐘基本全身都能感覺到溫暖。此外,石墨烯外套發熱感覺更加均勻。兩種材料都有紅外理療功能,針對各種人體各種部位,像頸椎、腰部、腹部、膝蓋等都有很好的理療作用。由于我們體驗時間較短,感受不明顯。
    我們詳細的閱讀了兩者的說明書,發現石墨烯外套具備殺菌功能。對于此,第三軍醫大學西南院區的羅陽教授表示,石墨烯殺菌是物理殺菌,相當安全,且不會產生耐藥性。據羅教授說,石墨烯殺菌有三種方式,第一種是直接砍,由于石墨烯是納米級的,而細菌是微米級,前者比后者小1000倍,石墨烯就如同一把很鋒利的刀,直接把細菌砍死。第二種是餓死細菌,納米級的石墨烯可以像布一般將細菌嚴密地包裹起來,使細菌吸收不到營養,活活餓死。第三種是緩慢消亡,由于石墨烯太小,細菌會將石墨烯吞進“肚”里,就像人吃了異物會拉肚子不舒服,導致細菌慢慢消亡。石墨烯殺菌的天然屬性,對于用在紡織物上,有很大的優勢。
    我們還發現,石墨烯紡織物材料還具備可水洗的優勢,這一點是碳纖維材料不具備的。
    總體來說石墨烯在紡織物應用方面具備很大的優勢,但在價格方面要比碳纖維材料高出不少,但我們相信隨著未來石墨烯產業化的不斷發展,價格一定不是問題。
    石墨烯紡織物應用,智能服裝企業的未來
    可以說,石墨烯纖維的橫空出世為改善碳纖維應用中存在的問題帶來了希望。
    據了解,2015年11月東華大學發現可在光熱刺激下“編輯”石墨烯形態,受控生產形態改變,使得石墨烯在智能可穿戴領域存在多種應用可能性。有很多中國服裝品牌已經在石墨烯輕應用方面投入重金,以更快速地將研發成果投入產業化應用。石墨烯材料的研究與應用將瓦解現有產品而引領新技術的發展,而隨著柔性顯示技術推進,其優質的特性在高端紡織工業和智能穿戴領域有著巨大的應用前景;最重要的是,石墨烯纖維更優異的比強度和更強大的電學、熱學性能,可在輕量級的電導體、織物超級電容器、智能生物傳感器以及智能加熱服等領域發揮作用。“石墨烯時代”的到來并非存留在想象中,而將真正的走向了人們的生活,改善生活。
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