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石墨烯是由碳原子构成的一层或几层原子厚度的晶体,其层内微观结构如图 1。石墨烯具有高透光性、高强度、高导热性和生物相容性等特点,在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图 2。
纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。纺织面料掺入石墨烯后具有保暖、抗菌等优点。
石墨烯面料的保暖原理主要是利用远红外线升温,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,相较于普通纺织面料,石墨烯面料的
“主动产热”更受人们青睐。石墨烯面料的抗菌性能与其结构有关。掺入面料的石墨烯片层结构中含有丰富的含氧基团,影响菌体的正常代谢,从而使菌体无法吸收养分直至死亡。
实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果。取氨纶混纺纱、石墨烯 - 氨纶混纺纱、棉混纺纱、石墨烯 - 棉混纺纱四种面料样品,测得其他条件相同时,四种面料对大肠杆菌等三种菌体的抑菌率结果如图 3。图中,抑菌率越高,表明抗菌性能越强。
随着科技水平的提升,石墨烯做为一种基本材料,其应用会有越来越多的可能。
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