智能服裝 石墨烯VS碳纖維，誰更勝一籌?

智能服裝作為服裝行業(yè)巨大礦藏，一直被各大服裝企業(yè)所覬覦。據(jù)權(quán)威機構(gòu)預(yù)計，2016年，智能服裝從之前的幾乎為零躍居成為可穿戴類的第一品類，預(yù)估出貨量將高達2600萬件。中國作為服裝制造大國，也是產(chǎn)品需求大國，蘊藏了無限的發(fā)展?jié)撃堋？梢灶A(yù)測，智能服裝產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展或?qū)⒊尸F(xiàn)一個千億乃至萬億級的藍海市場，2016年將成為智能服裝的元年。石墨烯和碳纖維 誰將引領(lǐng)智能服裝走向制高點？

加熱理療，智能服裝的破局點

近幾年來，在互聯(lián)網(wǎng)的沖擊下，大量傳統(tǒng)服裝企業(yè)開始走下坡路，如何在互聯(lián)網(wǎng)浪潮中發(fā)揮自身優(yōu)勢，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，在下一個五年中占領(lǐng)服裝行業(yè)制高點，成為很多傳統(tǒng)服裝企業(yè)的戰(zhàn)略性問題。隨著眾多智能穿戴設(shè)備市場的快速發(fā)展，近兩年來，智能服裝逐步開始走入大眾生活，智能服裝順理成章的成為很多傳統(tǒng)服裝企業(yè)發(fā)力點，一大批具有前瞻性的傳統(tǒng)服裝制造企業(yè)、創(chuàng)新型科技公司紛紛聯(lián)合高校、研發(fā)機構(gòu)等對智能服裝投入了大量研究。

區(qū)別于傳統(tǒng)服裝，智能服裝實屬一個跨界的產(chǎn)品，需要結(jié)合科技、電子、通信、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)學(xué)、材料學(xué)、紡織工藝、服裝設(shè)計、服裝制造等多個行業(yè)技術(shù)。這其中，新材料的研發(fā)與應(yīng)用無疑是推動智能服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在新材料方面，由于加熱理療的廣大市場需求，以石墨烯和碳纖維引領(lǐng)的帶加熱理療功能的智能服裝成為眾多服裝企業(yè)和科技類企業(yè)主攻的破局點。

石墨烯VS碳纖維，誰更勝一籌?

針對于目前智能服裝市場使用最為廣泛的兩種加熱理療類新材料，記者走訪了眾多專家和研究院，對石墨烯和碳纖維進行了詳細的對比。

相對于石墨烯，碳纖維的研究和使用有很長的歷史，在市場應(yīng)用方面也相對成熟，但其加工方式、結(jié)構(gòu)、性能有很大的局限性。石墨烯自2004年被發(fā)現(xiàn)以來，由于其極強的易用性和可拓展性，在全球備受關(guān)注，被譽為21世紀的黑金。在紡織物的應(yīng)用領(lǐng)域，二者各有千秋。據(jù)曼徹斯特大學(xué)石墨烯研究員宋亞斌先生表示，在制備工藝方面，石墨烯取材于石墨礦產(chǎn)，通過其獨特的濕法紡絲技術(shù)等形成連續(xù)生產(chǎn)的工藝，相對于碳纖維可以更高效的用于紡織工業(yè)。

其次，在結(jié)構(gòu)性能方面，碳纖維由片狀的石墨微晶不規(guī)則地堆砌而成，這種結(jié)構(gòu)對于孔隙率的控制極為嚴格，導(dǎo)致碳纖維的力學(xué)性能下降，且該結(jié)構(gòu)造成碳纖維在徑向的韌性較差，很容易在彎折時發(fā)生斷裂;而石墨烯纖維中石墨烯片層結(jié)構(gòu)在纖維軸向上高度取向，且橫向晶體的尺寸遠遠大于傳統(tǒng)碳纖維的橫向晶體尺寸，使其具有很好的柔韌性，甚至可以在扭曲打結(jié)的狀態(tài)下不斷裂，這使得石墨烯纖維在高端紡織工業(yè)有著巨大的優(yōu)勢。

為了更增加直觀的感受石墨烯和碳纖維在紡織物應(yīng)用方面的不同，我們在市場分別采購兩件以石墨烯材料和碳纖維材料加熱的外套。兩件外套整體包裝上區(qū)別不大，都通過一個小的移動電源為服裝提供基礎(chǔ)電量，在40度左右基本能維持4個小時左右，耗電量上區(qū)別不大，但這件石墨烯外套更加智能，可以通過APP進行以1度為單位的精準調(diào)節(jié)，體驗感更加。升溫速度方面，石墨烯外套明顯快很多，1分鐘就有熱感，2分鐘基本全身都能感覺到溫暖。此外，石墨烯外套發(fā)熱感覺更加均勻。兩種材料都有紅外理療功能，針對各種人體各種部位，像頸椎、腰部、腹部、膝蓋等都有很好的理療作用。由于我們體驗時間較短，感受不明顯。我們詳細的閱讀了兩者的說明書，發(fā)現(xiàn)石墨烯外套具備殺菌功能。對于此，第三軍醫(yī)大學(xué)西南院區(qū)的羅陽教授表示，石墨烯殺菌是物理殺菌，相當(dāng)安全，且不會產(chǎn)生耐藥性。據(jù)羅教授說，石墨烯殺菌有三種方式，第一種是直接砍，由于石墨烯是納米級的，而細菌是微米級，前者比后者小1000倍，石墨烯就如同一把很鋒利的刀，直接把細菌砍死。第二種是餓死細菌，納米級的石墨烯可以像布一般將細菌嚴密地包裹起來，使細菌吸收不到營養(yǎng)，活活餓死。第三種是緩慢消亡，由于石墨烯太小，細菌會將石墨烯吞進“肚”里，就像人吃了異物會拉肚子不舒服，導(dǎo)致細菌慢慢消亡。石墨烯殺菌的天然屬性，對于用在紡織物上，有很大的優(yōu)勢。我們還發(fā)現(xiàn)，石墨烯紡織物材料還具備可水洗的優(yōu)勢，這一點是碳纖維材料不具備的。

總體來說石墨烯在紡織物應(yīng)用方面具備很大的優(yōu)勢，但在價格方面要比碳纖維材料高出不少，但我們相信隨著未來石墨烯產(chǎn)業(yè)化的不斷發(fā)展，價格一定不是問題。

石墨烯紡織物應(yīng)用，智能服裝企業(yè)的未來

可以說，石墨烯纖維的橫空出世為改善碳纖維應(yīng)用中存在的問題帶來了希望。據(jù)了解，2015年11月東華大學(xué)發(fā)現(xiàn)可在光熱刺激下“編輯”石墨烯形態(tài)，受控生產(chǎn)形態(tài)改變，使得石墨烯在智能可穿戴領(lǐng)域存在多種應(yīng)用可能性。有很多中國服裝品牌已經(jīng)在石墨烯輕應(yīng)用方面投入重金，以更快速地將研發(fā)成果投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。石墨烯材料的研究與應(yīng)用將瓦解現(xiàn)有產(chǎn)品而引領(lǐng)新技術(shù)的發(fā)展，而隨著柔性顯示技術(shù)推進，其優(yōu)質(zhì)的特性在高端紡織工業(yè)和智能穿戴領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景;最重要的是，石墨烯纖維更優(yōu)異的比強度和更強大的電學(xué)、熱學(xué)性能，可在輕量級的電導(dǎo)體、織物超級電容器、智能生物傳感器以及智能加熱服等領(lǐng)域發(fā)揮作用。“石墨烯時代”的到來并非存留在想象中，而將真正的走向了人們的生活，改善生活。