石墨烯是一種具有優(yōu)異電學(xué)性能、力學(xué)性能、熱性能、光學(xué)性能和較高的比表面積的新型碳材料,石墨烯材料的研發(fā)涉及國家高新技術(shù)材料的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)涉及新材料、能源、環(huán)境、航空航天、國防等領(lǐng)域,對國家的發(fā)展起著重要作用。近年來,石墨烯在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,石墨烯制備高性能紡織纖維及進(jìn)行紡織品功能整理成為研究熱點(diǎn)。
央視雞年春晚,華美而宏大的哈爾濱分會場,11分鐘表演驚艷全球。被稱為春晚史上緯度最高、氣溫最低的哈爾濱分會場,演員們衣裙輕薄飄逸,在接近零下30攝氏度的極寒中連續(xù)幾小時候場、表演,依舊舞姿曼妙舒展。晚會結(jié)束后,一款高科技防寒“裝備”——專為本次春晚特制的石墨烯新材料保暖衣在網(wǎng)絡(luò)上迅速躥紅,引來眾多網(wǎng)民刷屏點(diǎn)贊。
“玖月奇跡”組合在彩排期間,已經(jīng)在微博上曬出了哈爾濱分會場的高科技防寒“大招”——如絲襪般輕薄的肉色連體衣,腰部插入幾塊手機(jī)大小的充電寶,穿在演出服里,既保暖又美觀。
02抗菌
為了使具有特殊抗菌性能的石墨烯與棉纖維有效結(jié)合,國內(nèi)高校院所嘗試先用氧化石墨烯上的羧基、羥基、羰基和環(huán)氧基與棉纖維穩(wěn)固結(jié)合,再通過還原得到穩(wěn)固結(jié)合石墨烯的純棉織物,從而有效避免棉織物在潮濕環(huán)境下滋生細(xì)菌,制備出高科技、高抗菌性的純棉織物,拓展了石墨烯在紡織界的發(fā)展領(lǐng)域
03導(dǎo)電織物
石墨烯是目前電阻率最小的材料,將石墨烯與織物結(jié)合,可制備優(yōu)異的抗靜電、電磁屏蔽或者導(dǎo)電織物,可以應(yīng)用于特殊行業(yè),如將石墨烯與化纖共混紡絲,有可能制備出具有優(yōu)異抗靜電性能的采礦職業(yè)服面料。
04智能紡織品
在不影響織物的舒適性、服用性能和洗滌的條件下,可將織物與微型芯片連接,制成穿戴式的智能電子服裝。石墨烯用于紡織材料中,可以制成更柔軟、微小的電子元件,應(yīng)用于智能服裝中富有彈性、更柔韌、功能穩(wěn)定性好,這些紡織品在醫(yī)療保健、高性能運(yùn)動服、可穿戴的顯示器及軍用服裝設(shè)備等方面擁有潛在的應(yīng)用前景。
包括艾希特大學(xué)和里斯本大學(xué)在內(nèi)的多家研究機(jī)構(gòu)的國際團(tuán)隊設(shè)計了一種新的石墨烯技術(shù),把透明和柔性的石墨烯電極纖維應(yīng)用在常見的紡織工業(yè)中。
這種技術(shù)可以未來應(yīng)用于可佩戴電子設(shè)備,如服裝計算機(jī),穿戴電話和MP3播放器等,這類的產(chǎn)品將輕便和耐用??茖W(xué)家們指出,其應(yīng)用的前景可以書說是無窮無盡的,包括紡織類GPS系統(tǒng),生物醫(yī)學(xué)監(jiān)測,人身安全或感覺障礙傳感器,甚至通訊工具。
三星在CES上展示的柔性屏
在這項工作中的石墨烯是通過化學(xué)氣相沉積(CVD)在銅箔生長,采用最先進(jìn)的nanoCVD系統(tǒng)。研究小組使用特有技術(shù)將石墨烯從銅箔轉(zhuǎn)移到在紡織工業(yè)中常用的聚丙烯纖維上?,F(xiàn)在,科學(xué)家正在解決布線的問題,并開發(fā)通過與石墨烯制備透明導(dǎo)電紡織纖維的方法,對未來的紡織纖維電子設(shè)備的集成鋪平道路。
石墨烯在印染領(lǐng)域中的應(yīng)用
石墨烯具有極大的比表面積,可用于水處理吸附劑,吸附重金屬及染料。唐艷茹等采用電解質(zhì)法制備了功能石墨烯,并用于吸附亞甲基藍(lán),吸附量可達(dá)300mg/g,是普通石墨的3倍,60min吸附達(dá)到平衡。