新型材料中的“最強王者”——石墨烯材料
2017年以來,國家體育場(鳥巢)承擔了冬奧會開閉幕式、冬殘奧會四大重要儀式,尋求大型戶外運動場館低溫環境下有效保暖的解決方案。在對比了國內外100多種技術方案后,鑒于需要達到“國際領域最高安全標準”,放棄了220V交流方案,選擇了24V DC方案。此后,國家重點支持的戰略新材料石墨烯,以其優異的電熱轉換性能和低DC電壓驅動成為突破口。
2004年,兩位英國科學家用一種非常簡單的實驗方法突破了原有的理論認知。他們從高定向熱解石墨上剝離石墨片,然后將片的兩面粘在一種特殊的膠帶上,撕開膠帶,石墨片就可以一分為二。這樣操作下去越來越薄,最后得到一個只有一層碳原子組成的薄片——這就是石墨烯。雖然理論上不可能成功,但在實驗中已經做好了準備。這一發現立即震驚了科學界,兩位發現者共同獲得了2010年諾貝爾物理學獎。
專家愛歌艾嘉技術鳥巢石墨烯加熱支持檢查
第二代AIHF材料,基于艾嘉技術的三維石墨烯水分散體技術,以石墨烯和碳納米管分散體為輔助技術。它是無基材噴涂,可以做到極低的方阻,材料薄,所以AIHF可以做得像棉布一樣薄而軟,可以用24V安全低電壓驅動。在國家體育場最嚴格的標準要求下,實施了冬奧會改造重點工程“觀禮臺區域精準供暖保障工程”,創新實現了石墨烯柔性采暖材料、桌椅、沙發、地毯、安全控制系統,形成了完整、優質的“低溫環境石墨烯采暖系統整體解決方案”。通過控制系統的啟動和調整,按住控制按鈕三秒,控制芯片啟動,使桌椅沙發表面快速加熱。觸摸控制按鈕,一檔,二檔,三檔,可以分別控制47度,37度,30度的溫度。
冬奧會測試石墨烯“新材料之王”對細度的應用
愛歌艾嘉技術公司復查鳥巢石墨烯加熱支架的工作。
整個供暖保障面積只需要28.5KW的電,相當于用15個小電暖器就能保證1000多平米的室外供暖。
與此同時,發熱材料AIHF·伊弗在冬奧會禮儀服裝中大放異彩,將中國文化傳統與高科技石墨烯深度結合,制成石墨烯發熱內衣,使頒獎禮儀服裝既美觀又保暖。
除了冬奧服裝,全民喜愛的冰墩還被艾嘉科技石墨烯 AIHF伊弗這種新材料科技賦能,讓冬奧授權產品充滿科技感。
硬實力證明自己石墨烯應用推廣將迎快車道
冬奧會的舉辦時間和天氣在一定程度上對室外設備的穩定性和服務人員的保暖提出了更高的要求,也符合辦會的安全和萬無一失的要求。這些綜合因素是冬奧會備戰的難題。
愛歌艾嘉科技為鳥巢提供石墨烯加熱支持。
此時,在眾多石墨烯采暖技術供應商中,北京市科委支持的科技冬奧重點項目、北京石墨烯技術研究院孵化的艾嘉科技“低溫環境石墨烯智能采暖產品及熱支持應用”方案,因其自主研發的石墨烯 AIHF柔性采暖材料及整體技術方案的“安全、遠紅外健康輻射、綠色節能、雨雪防護 像純棉布一樣輕盈舒適”,經國內三位相關領域知名專家鑒定,四次修改。 經過多部門聯合調研,于2021年8月獲批,項目付諸實施。
別看石墨烯材料是從透明膠帶上撕下來的,但它有很多神奇的性質,所以被稱為“新材料之王”:它是最薄的材料,因為它只有一個原子層;它是最堅固的材料,理論上它的強度是鋼的200倍。是最好的導電材料,導電率是銀的1.6倍。是導熱性最好的材料,是銅的13倍。所以根據石墨烯的特點,中國的石墨烯產業有“三大方向”。一個是新能源,將石墨烯作為鋰離子電池的導電添加劑,使電池充電速度更快,容量增加。二是添加到防腐涂料中,節省防腐涂料中昂貴的鋅含量,提高防腐性能;三是保暖保健領域,如利用其導熱性制作健康理療產品、空間供暖、工業伴熱、清潔能源等領域。
從透明膠帶撕出的諾獎到奧運會,這套由艾嘉科技打造的“低溫環境石墨烯智能采暖產品及熱保障應用”技術方案,將在冰雪運動服裝服飾、極寒軍警專用采暖設備、雙碳清潔采暖、新能源汽車采暖座椅及采暖系統、城市發展室外場館建設等領域持續發力,創新科技應用。使冬奧會的科技成果從冬奧會走向城市發展的應用領域,飛入尋常百姓家,推動北京國際科技中心建設和科技強國建設,共同走向未來。
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