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从物理学角度来解释,石墨烯电热膜的热为什么不一样?
发布时间:2022-12-07 浏览

  自然界一切高于绝对零度(-273℃)的物体都会辐射红外光波,人体是一个约37℃的天然红外辐射源,辐射波长(能量)主要集中在远红外波段6~14μm,峰值在9μm左右。

  不是所有的远红外都能被人体高效率吸收,它需要满足两个条件,第一特征波段落在人体吸收窗口内,即:6~14μm,前两者波谱相似度高;第二能够提供足够且易吸收的热能进行治疗,不易吸收的热能占比上,但现有的红外光源都无法很好地兼顾这两个要求。

石墨烯电热膜 (1).png

  因为他们无一例外都遵循着经典的维恩位移定律,即:物体温度越高产生辐射力的最大值会向短波移动。比如说:温度在500K时,源器件发射波谱的能量峰值在6μm,升高到800K时,能量峰值就偏移到了4μm,而落在人体主要吸收区6~14μm的能量非常少。也就是温度越高,峰值波长会往低波长区走,可吸收的能量越低。

  而要想易被人体吸收区的能量产生更多,就必须提高温度,但现实是整体热效应增加的同时,不易被人体吸收的红外辐射也相应增加,源器件温度太高也会引起烫伤或者热应激反应,更让人失望的是,提高温度后易被人体吸收区的能量增加幅度并没有明显增加,这就是现有红外光源在医疗领域难以取得突破性进展的关键原因之一。

  现在这个现状或许将被石墨烯改变,石墨烯世界上最轻最薄,强度最大,导热系数最高,导电性能最好的材料,被公认为21世纪新材料之王。研究发现,烯旺科技研发的石墨烯发热膜通电后所发射的红外波普特征,在一定温度范围内不随温度的变化而发生明显偏移。

  也就是说在一定温度范围内,随着温度的升高使墨西的波普特征几乎没有发生偏移,并且主要辐射波长(能量)一直集中在6~14μm,峰值始终在9μm。与人体红外能量吸收区吻合,也就是我们常说的同频共振。利用烯旺科技石墨烯发热膜的独特物理和医学特性。

  南京医科大学研究团队,在肿瘤治疗研究上发现这种特殊器件可以显著抑制三阴性乳腺癌细胞,在裸鼠体内的增值及转移,且无明显副作用。相关成果以封面论文的形式发表在国际生物医学顶级期刊《advanced therapeutics》上。与此同时,围绕石墨烯医疗价值的研究,希望科技还联合了几十个医疗专家团队正在同步进行,从单一层原子厚度的特殊结构到突破经典物理理论认知,石墨烯医疗领域的大门已然打开,但作为前沿新材料,人们对于石墨烯的探索和发现才刚刚开始。


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