石墨烯的热为什么不一样?

2022-11-18 17:22:26 由 admin 发表 27

人和人之间,相貌不同,性格不同,我们能明显的区分,但是热和热之间有什么不同,我们光靠肉眼是无法区分的,那么现在最流行的“石墨烯地暖”,它的热和其它的热比起来有什么不同呢?

热和热之间有什么不同

热本质上是物质的一种运动方式,由温度差别而转移的能量,而石墨烯的热不一样要从两方面去描述。

一、远红外光波

在自然界只要温度高于绝对零度(-273℃)的物体都会释放远红外光波,我们人体就是一个37℃的然红外辐射源,辐射的波段主要集中在6-14μm,峰值在9μm左右,但是,不是所有的远红外光波都能被人体吸收,第一要满足6-14μm的远红外波段,第二要能持续提供热能。

人体辐射

要符合人体所需的波段,并不是每个源器件都能达到,因为他们无一例外都遵循着经典的“维恩位移定律”,即当物体的温度升高时,辐射本领的最大值向短波方向移动,也就是温度越高,峰值波长会往低波长区走,6-14μm的能量就越少,而想易被人体吸收区的能量产生更多,就必须提高温度。

人体波长

理论和实际始终有差别,现实中,如果源器件温度过高,则会引起烫伤,而石墨烯将黑体辐射的“维恩定律”打破了,石墨烯没有随着温度升高,辐射波长发生明显的偏移,主要辐射波段依旧是5-15μm,峰值依旧在9μm,与人体的远红外辐射波段吻合,也称之为"同频共振"。

二、热

石墨烯发热

本质上热是物质的一种运动方式,通电后石墨烯中的碳原子进行高速的运动、碰撞,产生热量,传热更快,损耗更小,热的转化效率就更高。

石墨烯

石墨烯的特殊结构突破了“维恩位移定律”和“兰道尔·布蒂克理论”认知,作为一种前沿新材料,人们对石墨烯的认识才刚刚开始。

兰道尔·布蒂克理论:电导率受到晶体缺陷的限制,当电子通过材料时,会像台球一样频繁散射,纳米电子输运理论中,兰道尔-布蒂克电导公式对此类弹性电子散射特性的描述表明,正常导电材料要提升导电率,面临严苛的限制。

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