石墨烯材料做成的新自适应的服装

来自曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的一组科学家创造了一件衣服的原型，通过利用石墨烯显著的热特性和柔韧性来演示一件衣服内部的动态热辐射控制。这一发展也为新的应用打开了大门，如交互式红外显示和纺织上的隐蔽红外通信。

人体在红外光谱中以电磁波的形式辐射能量（称为黑体辐射）。在炎热的气候下，最好充分利用红外线辐射来降低体温，这可以通过使用红外透明纺织品来实现。至于相反的情况，红外屏蔽罩是减少身体能量损失的理想选择。急救毯是一个常见的例子，用来处理极端情况下的体温波动。

科学家的合作团队通过对集成在纺织品上的石墨烯层的红外发射率（辐射能量的能力）进行电气调节，展示了两个相反状态之间的动态转变。

一个原子厚的石墨烯是2004年在曼彻斯特大学首次分离和探索的。它的潜在用途是巨大的，研究已经导致商业产品的飞跃，包括电池、手机、体育用品和汽车。

今天发表在《纳米快报》（Nano Letters）杂志上的最新研究表明，智能光学纺织技术可以改变其热可见性。这项技术使用石墨烯层来控制纺织品表面的热辐射。

领导这项研究的Coskun Kocabas教授说：“控制热辐射的能力是一些关键应用的关键必要条件，例如在温度过高的气候下对人体进行温度管理。保温毯就是一个常用的例子。然而，在环境升温或降温时保持这些功能是一个突出的挑战。”

Kocabas教授补充道：“在不同形式的纺织品上成功地演示了光学特性的调制，可以充分利用纤维结构的普遍应用，并使新技术能够在红外和电磁光谱的其他区域运行，应用包括纺织品显示、通信、自适应太空服和时尚。”

这项研究建立在同一个小组先前的研究基础上，他们使用石墨烯来制造能够愚弄红外相机的热伪装。这项新的研究还可以整合到现有的大规模生产纺织材料，如棉花。为了证明这一点，研究小组在一件t恤衫内开发了一个原型产品，使穿着者能够投射肉眼看不见但红外相机可以读取的编码信息。

“我们相信，我们的研究结果及时显示了将石墨烯优异的光学特性转化为新型赋能技术的可能性。所证明的能力无法用常规材料实现。”

“这一研究领域的下一步是解决地球轨道卫星动态热管理的需要。轨道上的卫星面对太阳时，会经历温度过高的情况，并在地球的阴影下结冰。我们的技术可以通过控制热辐射和按需调节卫星温度来实现卫星的动态热管理。

克斯特亚·诺沃塞洛夫教授也参与了这项研究：“这是一个美丽的效果，本质上是在石墨烯独特的能带结构中进行的。他说：“看到这种效应产生了高科技应用，真是令人兴奋。”。

先进材料是曼彻斯特大学的研究信标之一，这是开拓性发现、跨学科合作和跨部门合作的例子，它们正在解决地球面临的一些最大问题。