石墨烯VS碳纤维 谁将引领智能服装走向制高点?

2016-10-20 17:43 来源:中华网  我有话说
2016-10-20 17:43:19来源:中华网作者:责任编辑:陈湛

智能服装作为服装行业巨大矿藏,一直被各大服装企业所觊觎。据权威机构预计,2016年,智能服装从之前的几乎为零跃居成为可穿戴类的第一品类,预估出货量将高达2600万件。中国作为服装制造大国,也是产品需求大国,蕴藏了无限的发展潜能。可以预测,智能服装产业的顺利发展或将呈现一个千亿乃至万亿级的蓝海市场,2016年将成为智能服装的元年。

加热理疗,智能服装的破局点

近几年来,在互联网的冲击下,大量传统服装企业开始走下坡路,如何在互联网浪潮中发挥自身优势,实现产业升级,在下一个五年中占领服装行业制高点,成为很多传统服装企业的战略性问题。随着众多智能穿戴设备市场的快速发展,近两年来,智能服装逐步开始走入大众生活,智能服装顺理成章的成为很多传统服装企业发力点,一大批具有前瞻性的传统服装制造企业、创新型科技公司纷纷联合高校、研发机构等对智能服装投入了大量研究。

区别于传统服装,智能服装实属一个跨界的产品,需要结合科技、电子、通信、互联网、医学、材料学、纺织工艺、服装设计、服装制造等多个行业技术。这其中,新材料的研发与应用无疑是推动智能服装产业发展的关键环节。在新材料方面,由于加热理疗的广大市场需求,以石墨烯和碳纤维引领的带加热理疗功能的智能服装成为众多服装企业和科技类企业主攻的破局点。

石墨烯VS碳纤维,谁更胜一筹?

针对于目前智能服装市场使用最为广泛的两种加热理疗类新材料,记者走访了众多专家和研究院,对石墨烯和碳纤维进行了详细的对比。

相对于石墨烯,碳纤维的研究和使用有很长的历史,在市场应用方面也相对成熟,但其加工方式、结构、性能有很大的局限性。石墨烯自2004年被发现以来,由于其极强的易用性和可拓展性,在全球备受关注,被誉为21世纪的黑金。在纺织物的应用领域,二者各有千秋。据曼彻斯特大学石墨烯研究员宋亚斌先生表示,在制备工艺方面,石墨烯取材于石墨矿产,通过其独特的湿法纺丝技术等形成连续生产的工艺,相对于碳纤维可以更高效的用于纺织工业。

其次,在结构性能方面,碳纤维由片状的石墨微晶不规则地堆砌而成,这种结构对于孔隙率的控制极为严格,导致碳纤维的力学性能下降,且该结构造成碳纤维在径向的韧性较差,很容易在弯折时发生断裂;而石墨烯纤维中石墨烯片层结构在纤维轴向上高度取向,且横向晶体的尺寸远远大于传统碳纤维的横向晶体尺寸,使其具有很好的柔韧性,甚至可以在扭曲打结的状态下不断裂,这使得石墨烯纤维在高端纺织工业有着巨大的优势。

为了更增加直观的感受石墨烯和碳纤维在纺织物应用方面的不同,我们在市场分别采购两件以石墨烯材料和碳纤维材料加热的外套。两件外套整体包装上区别不大,都通过一个小的移动电源为服装提供基础电量,在40度左右基本能维持4个小时左右,耗电量上区别不大,但这件石墨烯外套更加智能,可以通过APP进行以1度为单位的精准调节,体验感更加。升温速度方面,石墨烯外套明显快很多,1分钟就有热感,2分钟基本全身都能感觉到温暖。此外,石墨烯外套发热感觉更加均匀。两种材料都有红外理疗功能,针对各种人体各种部位,像颈椎、腰部、腹部、膝盖等都有很好的理疗作用。由于我们体验时间较短,感受不明显。我们详细的阅读了两者的说明书,发现石墨烯外套具备杀菌功能。对于此,第三军医大学西南院区的罗阳教授表示,石墨烯杀菌是物理杀菌,相当安全,且不会产生耐药性。据罗教授说,石墨烯杀菌有三种方式,第一种是直接砍,由于石墨烯是纳米级的,而细菌是微米级,前者比后者小1000倍,石墨烯就如同一把很锋利的刀,直接把细菌砍死。第二种是饿死细菌,纳米级的石墨烯可以像布一般将细菌严密地包裹起来,使细菌吸收不到营养,活活饿死。第三种是缓慢消亡,由于石墨烯太小,细菌会将石墨烯吞进“肚”里,就像人吃了异物会拉肚子不舒服,导致细菌慢慢消亡。石墨烯杀菌的天然属性,对于用在纺织物上,有很大的优势。我们还发现,石墨烯纺织物材料还具备可水洗的优势,这一点是碳纤维材料不具备的。

总体来说石墨烯在纺织物应用方面具备很大的优势,但在价格方面要比碳纤维材料高出不少,但我们相信随着未来石墨烯产业化的不断发展,价格一定不是问题。

石墨烯纺织物应用,智能服装企业的未来

可以说,石墨烯纤维的横空出世为改善碳纤维应用中存在的问题带来了希望。据了解,2015年11月东华大学发现可在光热刺激下“编辑”石墨烯形态,受控生产形态改变,使得石墨烯在智能可穿戴领域存在多种应用可能性。有很多中国服装品牌已经在石墨烯轻应用方面投入重金,以更快速地将研发成果投入产业化应用。石墨烯材料的研究与应用将瓦解现有产品而引领新技术的发展,而随着柔性显示技术推进,其优质的特性在高端纺织工业和智能穿戴领域有着巨大的应用前景;最重要的是,石墨烯纤维更优异的比强度和更强大的电学、热学性能,可在轻量级的电导体、织物超级电容器、智能生物传感器以及智能加热服等领域发挥作用。“石墨烯时代”的到来并非存留在想象中,而将真正的走向了人们的生活,改善生活。


[责任编辑:陈湛]

WAP版|触屏版

光明网版权所有

光明日报社概况 | 关于光明网 | 报网动态 | 联系我们 | 法律声明 | 光明员工 | 光明网邮箱 | 网站地图

光明网版权所有