升温快超耐寒 石墨烯柔性发热材料为赛场保暖

2月13日，延庆国家高山滑雪中心迎来降雪，对工作人员的保暖和设备正常运转提出了巨大挑战。北京日报记者 邓伟摄

在北京冬奥会期间，不少工作人员即使身处料峭寒风与冰雪之中，仍能感受到融融暖意，这背后有“新材料之王”石墨烯的功劳。2月17日，记者在北京市委宣传部联合市科委、中关村管委会组织的“科技冬奥企业行”大型主题采访活动中获悉，石墨烯柔性热管理材料技术在本届冬奥会期间成功应用，利用该技术制作的石墨烯加热围巾、石墨烯加热马甲、石墨烯加热手套和袜子等帮助冬奥赛场工作人员在极寒环境中感受温暖。

与夏季奥运会不同，冬奥会运动场馆的温度最低甚至可达零下30℃，常规的保暖装置已难以胜任，对工作人员的保暖和设备正常运转提出巨大挑战。在北京市科委、中关村管委会支持下，北京石墨烯技术研究院孵化企业北京创新爱尚家科技股份有限公司（简称爱家科技）承担了科技冬奥“低温环境石墨烯智能发热产品及热力保障应用”重点课题专项研发工作。

17日，在北京石墨烯技术研究院，工作人员现场展示了一块摸起来质感有点接近纯棉制品的布料。中国航发石墨烯材料冬奥专项项目负责人、爱家科技董事长陈利军介绍，这是技术团队研发的第二代石墨烯纺织物柔性发热材料，这块能够“发热”的材料，是用石墨烯和碳纳米管分散液辅助工艺加工而成。

穿上石墨烯加热马甲，口袋里装一块卡片大小、连接着马甲的轻便充电宝，按下胸前的袖珍按钮开关，不一会儿，浑身就感到了一股暖流。“在马甲的颈部、腰部位置都使用了石墨烯材料。只需要通电，石墨烯材料就能迅速将电能高效转化成热能，在这些血管交织点促进血液微循环，从而加速人体升温。”陈利军在演示石墨烯加热马甲时说道。

据了解，石墨烯是目前已知最薄、强度最大、导电导热性能最好的一种新型纳米材料，其发现者荣获2010年度诺贝尔物理学奖。石墨烯是从石墨中剥离后得到，人们也称其为“黑金”，比喻其比黄金还珍贵。爱家科技自主研发的新型石墨烯热管理材料，让石墨烯纺织物柔性发热材料拥有出色热传导性能的同时，还兼具普通布料所具备的耐水洗、柔软、轻薄舒适和耐用等优势，能够反复水洗、揉搓和剪裁而不影响功效。

为了保障冬奥会户外工作人员的对讲机、手机、摄像机、照相机等工作设备在寒冷户外也能正常工作，它们也穿上了石墨烯“外套”。应用了石墨烯柔性发热材料的云转播背包，可以瞬间产生50℃的温升，并配备低温电池，保证在冬奥赛场零下20℃乃至更低温环境下云转播设备的正常运转和有效续航。

除了冬奥服装之外，受到全民喜爱的冰墩墩也获得了新材料技术的赋能。2020年11月11日，石墨烯冰墩墩暖手宝获冬奥组委批准上市，有一块“石墨烯内芯”的冰墩墩暖手宝，具备45℃、55℃两档温度调节功能，让冬奥特许商品也充满科技感。

陈利军介绍，团队研制的石墨烯柔性织物低温环境智能发热技术除了在冬奥筹办过程中发挥独特作用，未来还将在汽车热管理系统、低温环境特种加热服装服饰、医疗健康装备等领域提供更专业的技术解决方案和产品，让全民共享科技冬奥成果。