按下衣服上的按钮，衣服中颈部和腰部的石墨烯加热材料将升温到55℃，为寒冷环境中的人们提供稳定的温暖。这种加热的衣服已经应用到了北京冬奥会中间，不仅耐摩擦，还能水洗。
石墨烯加热围巾、背心、手套和袜子可以为寒冷环境中的人们提供温暖。新京报记者 张璐 摄
在北京市科委，中关村管委会的支持下，北京创新爱尚家科技有限公司(Aika爱家科技)承担了冬奥会“低温环境石墨烯智能发热产品及热保障应用”重点课题的专项研发工作。2月17日，新京报记者走访了企业，揭示了石墨烯加热技术冬奥会中的应用。
能发热的“布”
这一次，Aika爱家科技为北京冬奥会提供了包括围巾、手套、袜子和背心在内的石墨烯加热产品。中国航发石墨烯材料冬奥会项目负责人、Aika爱家科技董事长陈立军表示，有人参加过平昌冬奥会工作人员告诉他，当时每个人都在户外工作。暖宝宝加热。暖宝宝虽然升温速度快，但存在不环保、温度不可控、容易造成低温烧伤等问题。
在这次冬奥会测试中，工作人员体验了石墨烯加热羽绒服。”羽绒服被雪弄湿了，启动了衣服上的按钮，石墨烯材料迅速加热，干燥了羽绒服上的水，并带来了热量。”
这种神奇的效果来自一块能加热的“布”。
陈立军解释说，石墨烯是目前导热系数最高的材料。通电时，碳分子团相互摩擦碰撞产生热能，热能通过远红外线均匀地辐射在平面上，能很好地被人体接收，从而产生由内而外的温暖。
为确保冬奥会，公司开发了世界领先的石墨烯纺织柔性加热材料。研究人员使用石墨烯和石墨烯碳纳米管分散液辅助工艺加工成可加热的“布”。这种创新技术使石墨烯纺织柔性加热材料不仅具有优异的热传导性能，而且具有耐洗、柔软、轻、舒适、耐用的优点。它可以反复清洗、摩擦和切割，而不影响效果。
赋能冰墩墩墩，云转播背包
能加热的“布”做起来并不容易。“技术门槛很多。”陈立军说，在电热转换过程中，只有“方阻只有当电压很小时，才能将电能转化为热能。
“由于加热材料方阻小，可以使用低于36V的加热服装直流电，浸泡在水里也很安全。”他说，另一个技术困难是将石墨烯聚合物材料与衣服和地毯结合在一起。为此，研究人员也试图克服这一过程。
记者看到，石墨烯加热背心连接着一个小充电器。陈立军表示，由于石墨烯纺织品柔性加热材料的热管理效果相对较高，在延庆赛区张家口在赛区零下20℃的环境下，石墨烯加热围巾、背心、手套、袜子等产品可迅速升温至38℃-53℃，持续加热2-4小时，满足各场馆工种的不同需求。
石墨烯纺织品柔性加热材料除了为人员保暖外，还可以为设备制作“外套”。在本届冬奥会上，精彩活动的呈现离不开云广播技术。为了解决云广播设备在低温环境下难以运行的问题，公司利用石墨烯材料开发了云广播背包内胆包，可立即升温至50℃，并配备低温电池，确保云转播背包能有效应对低温挑战。
除了冬奥会服装，新的顶流冰墩墩也有石墨烯技术的祝福。2020年11月11日，石墨烯冰墩暖手宝获冬奥会组委会批准上市，石墨烯冰墩暖手宝45℃、两档温度调节功能为55℃。
石墨烯冰墩墩暖手宝45℃、温度调节功能为55℃，实现了石墨烯新材料技术在冬奥会特许经营商品中的首次应用。新京报记者 张璐 摄
陈立军表示，未来石墨烯柔性织物低温环境智能加热技术还将在汽车加热管理系统、低温环境特种加热服装、医疗卫生设备等领域提供更专业的技术解决方案和终端产品，让全民共享冬奥会科技成果。
石墨烯也可以做口罩，防弹头盔
单层石墨烯的厚度仅为0.35纳米，是世界上已知最薄的二维材料，它具有导热性和机械性能突出、电子传递性能突出、抗菌活性强等丰富而奇特的物理化学特性，可应用于电子、信息、能源、物理等领域生物医药和材料学等领域。
石墨烯口罩，石墨烯防弹头盔，石墨烯电池……在北京石墨烯技术研究所，记者看到了石墨烯的其他应用场景。
据北京石墨烯技术研究院副院长王刚介绍，石墨烯口罩创新应用于纺粘无纺布之间的关键过滤层，构成普通口罩改性聚丙烯由材料制成的熔喷布。与普通口罩相比，新型石墨烯口罩具有抗菌性强、透气性好、使用时间长等特点。
石墨烯具有亲油疏水的特点，减少了呼吸过程中水蒸气对静电驻极的影响，有效提高了口罩的防护时间，可长期佩戴，是传统口罩的10倍。
陈立军说，石墨烯非常坚硬，在正常温度下比钢硬150倍。因此，石墨烯在橡胶、塑料、金属等材料中的应用将使这些材料更强。石墨烯复合装甲是世界上第一种新型防弹材料，具有良好的韧性，可用于制作防弹服、防弹头盔等，但也具有轻便的特点。石墨烯仍然很好透光材料，适用于液晶屏。
石墨烯电池也备受关注。以石墨烯一次性7号电池为例，一节电池容量达到1200m安，可以减少日常生活中频繁更换电池的麻烦。同时，石墨烯电池还具有宽温域的特点，能满足零下30℃特殊环境下的正常使用需求。
“未来，研究所将重点开展石墨烯及其衍生技术在航空航天、国内大型飞机、生物医学、智能可穿戴等领域的应用和开发。”
新京报记者 张璐
编辑 陈静 校对 陈荻雁
