石墨烯的實力越來越覺得不可思議,據報道,有人提出把石墨烯與布料結合,用數據化方式讓石墨烯可穿戴設備成為人體健康的一部分。智能服飾讓我們更加接近未來,他能否掀起智能服飾的新浪潮?
科技的腳步越來越快,人們對于新材料的渴求也愈加迫切。不難理解,伴隨更多科技產品出現在我們生活中,傳統材料的限制卻越來越凸顯,而當它們不能解決新需求時,石墨烯出現了。
在很多人眼里,石墨烯材料一直非常神秘,盡管因為 2010 年諾貝爾物理學獎的發現而被很多人知曉,但七年來,石墨烯還是由于各種原因沒有被大規模運用在我們生活當中。正因如此,Aika 愛家科技創始人陳利軍才選擇了一條別樣路徑,走上了石墨烯與服飾的結合之路。
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從新材料到新布料
任何一種新材料的研發都非一帆風順,石墨烯也是如此。
2010 年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆與康斯坦丁·諾沃肖洛夫二人,因成功在實驗中從石墨分離出石墨烯,證實其可以單獨存在,共同獲得諾貝爾物理學獎。由此,石墨烯這一材料開始進入全世界研究者的目光。
作為世界上最薄卻最堅硬的納米材料,石墨烯具有諸多特性:它比鉆石堅硬,強度比鋼高出 100 倍;幾乎完全透明,只吸收 2.3% 的光;導熱系數高達 5300W/m·K,比銅大 10 倍,比鋁大 25 倍;電子遷移率比納米碳管和硅晶體還要高,電阻率卻比銅或銀更低。種種特點疊加在一起,讓這種材料披上了華麗的光環。
這些特點單獨列出一種材料,就幾乎能改變一個行業,而當所有出眾特性集于一身時,人們對石墨烯的渴望不能不迫切。然而問題在于,「看起來很美」的石墨烯材料,實際開發時困難相當巨大。石墨烯材料難于制備是業界難題,因此長期處于試驗階段,而難于找到更多實用方式。
正因如此,Aika 愛家科技選擇了一條與眾不同的路線,一方面,成立之初就通過切入競爭較小的服飾行業,以獨特的發熱特性開辟市場。另一方面,近年來從服飾擴展到可穿戴設備時選擇與曼徹斯特大學共同合作,更進一步降低制備成本。另一方面,雙管齊下之下,Aika 愛家科技發掘了一片廣大的石墨烯可穿戴領域藍海。
陳利軍告訴極客公園,選擇將石墨烯應用在可穿戴領域,很重要的原因是石墨烯的良好導熱性與導電性。從 2013 年公司成立至今,Aika 愛家科技先后研發出內衣、護膝、護腰、護肩、羽絨服、眼罩等多種石墨烯可穿戴產品,無不采用石墨烯材料。由于超高的導熱系數,以及高達 99% 的電熱轉換效能,1 克石墨烯能被用在 2630 平米的布料上,這樣一來,成本被降低。
與織物結合這事看似容易,研發過程卻異常困難。陳利軍告訴我們,要將一種新材料打造成布料,它在具備新能力的同時,本身的布料屬性也不能忽視,必須保證新材料擁有良好的透氣性、可揉搓性、可彎曲、可水洗等多種屬性,這對團隊提出了挑戰。
為了能夠開發出這種材料,陳利軍和他的團隊通過 4 年時間,在石墨烯制備技術上取得了突破,開發出“水性3維復合石墨烯”技術。以水為主要原料,通過分散劑使石墨烯、碳納米管、納米炭黑在樹脂中達到穩定單分散,構建 3 維復合結構,解決了碳納米材料在水性樹脂中易團聚、分散性差的問題,從而制備出穩定的石墨烯水性電熱油墨。
這種全新石墨烯織物材料被命名為 AIHF(艾弗),并獲得專利授權,成為目前唯一以紡織物形態存在,且具有卓越發熱效能、高校能量轉化的材料。并在新材料中運用自由專利技術 Hinave(哈尼微),能夠結合光波轉化增強技術釋放寬頻譜高能量的光波,二者相互結合,在可穿戴設備上有了更豐富的想象。
石墨烯搭配可穿戴:更靠近我們的未來
把石墨烯用在衣服上,對于可穿戴的意義到底在哪兒?
這個問題陳利軍想了很久,多年的研發,讓他和團隊摸索出了一條獨特的道路:結合智能產品的發展路徑,用數據化方式讓石墨烯可穿戴設備成為人體健康材料的一部分,而不僅僅是一件發熱的衣服。
陳利軍告訴極客公園,在 Aika 愛家科技成立的這些年,從護具到服飾到今年十二月發布的全新石墨烯紅外發熱眼罩,運用的不僅僅是石墨烯的導熱性,也有良好的導電性,使材料能夠通過連接設備控制溫度,并且智能讀取數據,「這就是石墨烯+大數據+智能化的新場景」,他相信這能為服裝及可穿戴企業提供企業轉型的新方案。
以最新款發熱眼罩為例,不但可以快速加熱,還能將溫度控制在人眼適合的溫度。用戶可以通過控制器升高或降低溫度,這些數據被進一步發掘,也會讓產品更懂用戶,最終形成體驗出色的智能可穿戴產品。
過去,很多公司在研究石墨烯材料時,場景非常垂直,專注在某一方面,但忽視了更深層的價值。在陳利軍看來,這正是傳統行業需要 Aika 愛家科技賦能的方式。
在溝通會上,他表示目前通過這套新的解決方案,Aika 愛家科技已與華倫天奴、探路者、鄂爾多斯等 50 多家優秀的服裝企業展開合作,為其提供從設計研發、技術支持、數據分析等完整體系的全方位的服務。這讓傳統服飾行業向智能化和數據化轉型有了更快邁進的能力。
煤炭的使用推動了人類走上蒸汽時代,硅晶體的運用把人類送上了信息高速化時代,在人類歷史上,許多新材料的出現幾乎改變了文明的軌跡,從這個角度來看,盡管陳利軍和他的 Aika 愛家科技前路漫漫,但可穿戴與服飾行業開始讓人期待起來。
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