在2018年平昌冬奧會(huì)閉幕式上，“北京8分鐘”驚艷亮相，現(xiàn)場氣溫為-3℃，為了做好72名演員的防寒保暖工作，主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)采用石墨烯智能發(fā)熱服，來確保他們?cè)诖┲p薄的演出服裝時(shí)不會(huì)被凍傷，還可以保證動(dòng)作舒展；并且在市場上還有石墨烯發(fā)熱馬甲、石墨烯護(hù)腰、石墨烯取暖氣等等，你知道石墨烯發(fā)熱服的主要成分是什么嗎？

        石墨烯發(fā)熱服是以石墨烯為材料的保暖衣。石墨烯幾近透明，只吸收2.3%的光。并且其非常致密，即使最小的氣體分子也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板等。作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”以及“新材料之王”。

        石墨烯具有完美的二維晶體結(jié)構(gòu)，它的晶格是由六個(gè)碳原子圍成的六邊形，厚度為一個(gè)原子層。碳原子之間由σ鍵連接，結(jié)合方式為sp2雜化，這些σ鍵使石墨烯具有極其優(yōu)異的力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)剛性。石墨烯的硬度比最好的鋼鐵強(qiáng)100倍，甚至超過鉆石。在石墨烯中，每個(gè)碳原子都有一個(gè)未成鍵的p電子，這些p電子可以在晶體中自由移動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)速度高達(dá)光速的1/300，使石墨烯具有良好的導(dǎo)電性。

        石墨烯是由一層碳原子構(gòu)成的薄片，碳原子以sp2雜化形成平面六邊形的單層的納米材料。在自然界中存在著大量的石墨烯，但因?yàn)槠湟詫訉盈B加的石墨的形式存在，所以獲得單層石墨烯非常困難。直至2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·海娒和康斯坦丁·諾沃肖洛夫成功從石墨中分離出石墨烯，并因此獲得了2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

        石墨烯發(fā)熱服發(fā)熱原理是基于單層石墨烯的特性，首先石墨烯是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的材料，具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。其次，石墨烯在室溫下載流子（導(dǎo)電離子）為15000cm/(v.s），這一數(shù)值超出硅材料的十倍，是目前已知載流子遷移率最高的物質(zhì)銻化銦(InSb)的兩倍以上，與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小。焦耳定律是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。內(nèi)容是：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。因此，石墨烯發(fā)熱服在使用的過程中，通過電池充電之后便會(huì)迅速發(fā)熱，產(chǎn)生熱量供給人們保暖。