​比纸薄比钢硬、秒升温… . 酷炫艺术实验后，我们找到今冬续命神器了（附视频）

导读： ​比纸薄比钢硬、秒升温… . 酷炫艺术实验后，我们找到今冬续命神器了（附视频）看到这幅在 " 反复横跳 " 的艺术画了嘛？没错，聪明的人大概已经看出来了，整幅

　　网友提问：

　　 ​比纸薄比钢硬、秒升温… . 酷炫艺术实验后，我们找到今冬续命神器了（附视频）

　　优质回答：

　　很多人看完视频前半段的艺术画，可能就一脸懵逼了。

　　我是来看科普 / 涨姿势的，看画干嘛？这幅画和前面所提到的碳纳米管薄膜又有什么关系？

　　请大家先耐心往下看～

　　视频开头大家看到的这幅 " 波普艺术 " 画，是一种从 20 世纪 50 年代一直流行到现在的艺术风格。

　　但从视频的第 65 秒开始，波普味就开始有了 " 跳动变化 "～

　　这是因为我们用碳纳米管薄膜材料作为画布，并安装了智能控温的加热组件。当温度在 33-45 度之间变化时，整个画板上所涂抹的感温颜料就会开始闪动变换。

　　为了在视觉上看起来更有趣，我们也在控温方式上做了点调整：在这个 10x6 的画板上，不断变换角度和路线来开启控温开关～

　　那问题来了，碳纳米管薄膜材料为何能做到快速加热的？碳纳米管薄膜加热组件又为何能做到控温精准，这几个特性应用于保暖装备上有什么用呢？

　　在科普之前，极果君也想提及一下本次实验材料和成品提供者——捷迪纳米，它不仅是目前国内少有的碳纳米管民用制造厂商，还攻克了碳纳米管薄膜规模化制备难题，并且生产的材料更加优质，让它真正地能被我们所使用，稍后也将会为大家一一详细介绍到。

　　接下来就是科普时间咯～

　　这次，极果君请来了著名科普视频作者、西瓜视频独家创作人三一博士来为我们科普，并且做了几个小实验来亲自测试由捷迪纳米生产出来的碳纳米管薄膜加热组件的神奇之处～

　　首先，我们来说说碳纳米管薄膜，它是一种具有特殊结构的一维量子材料，主要是由呈六边形排列的碳原子构成单层到数十层的同轴圆管，重量轻并且具有许多异常的力学、电学和化学性能。

　　简单来说，它是由石墨烯片层卷曲而成，更直观一点，就像是一层卷起来的蜂窝。

　　我们在视频中所见到的加热组件就是由他们组合而成，每平方米碳纳米管薄膜中就包含 500 亿 + 根碳纳米管，但它的重量仅 5 克，厚度 5 微米，也就相当于头发丝的 1/10。

　　恒温加热，毛鳞片闭合使用安全

　　说到加热性能，就不得不再多聊碳纳米管薄膜材料在消费级市场应用中需要面对的另一个问题——安全性。

　　尤其是冬天很多加热类产品，虽然温度都号称是 " 亲肤 " 级别，但实际使用的时候，一旦使用不慎，很容易造成低温烫伤。

　　为了验证碳纳米管薄膜材料加热组件加热后的安全性问题，我们来了一组 " 头发毛鳞片 " 加热实验～

　　通常来说，在 52 度及以上的高温状态下，我们头发的毛鳞片是会打开的。

　　所以，我们把头发丝放在碳纳米管薄膜材料加热组件上，观察它在加热状态后毛鳞片的开合情况。

　　左边是碳纳米管薄膜材料加热组件上加热 " 烤 " 过的头发毛鳞片，右边是吹风机高温吹过的头发毛鳞片。

　　可以看到，在碳纳米管薄膜材料加热组件上加热过的毛鳞片依旧平滑闭合。

　　这就不得不提到，我们所使用的这组由捷迪纳米生产出来的碳纳米管加热组件，采用了高精度热敏电阻作为温度传感器，不仅可实现对加热系统温度的精准监控，还能够确保温度精确温差偏值≤ 2 度。

　　我们在视频中也能看到，加热组件上有一个圆形的控制器，其中包含了有过流、短路、过温 3 重防护，能够有效避免烫伤。

　　通常来说，各种高科技材料，除了拥有各种出色的性能，还会有一个共性——造价可不菲。

　　三一博士在科普部分中也提到，因为制备碳纳米管薄膜的尺寸都在厘米级，因为制作工艺十分复杂。所以别看它轻又薄，其实它十分稀有昂贵。

　　需要提到的是，目前碳纳米管的形态有粉末、薄膜、浆料，可以做得更薄、更轻，可以弯折，但是它的制备过程却是有着重重阻碍。

　　首先，虽然我们能够得到碳纳米管这种量子材料，但是由于它的某些制备方法得到的碳纳米管生长机理不明确，所以不能做到任意调节和控制它的结构；

　　其次，催化剂颗粒的大小、碳源的种类、温度等都会影响到碳纳米管的产量和质量。

　　据不完全统计，目前全球碳纳米管生产企业超百家，生产能力超万吨 / 年。但绝大多数企业都把它应用在高精尖行业设备上，民用级别的应用少之又少。

　　以国内市场为例，天奈科技、德方纳米、道氏技术等的碳纳米管企业的经营中心均以锂离子电池核心材料研发为主。

　　他们所生产出来的碳纳米管薄膜最多的应用就是新能源汽车中的锂离子电池；其次，就是仿生机器人领域，碳纳米管薄膜生产的聚合物器件弥补了传统材料的不足。

　　（注：图片来源于网络）

　　还有就是我们所使用的相机传感器、一些电子产品中精密的电子元件也开始使用碳纳米管材质，在航天制造材料中也能看到它的身影。

　　我们能看到，其实大部分厂商的研发都很少涉及民用产品，我们此次实验中材料和成品提供者捷迪纳米不仅做到了将这种碳纳米管薄膜批量制备，并且广泛应用于智能穿戴中的多个领域。

　　说起捷迪纳米，就不得不提及它的创始人——全球顶级碳纳米管专家、中科院苏州纳米所副所长李清文博士。

　　她带领着团队攻克了碳纳米管薄膜规模化制备难题，并且创造出了独有的制备工艺，而且也获得了多项的国家专利。

　　我们今天在视频中看到的碳纳米管电热膜就是以浮动催化法制备出来的，柔软亲肤，加热性能也非常出色。

　　所以它能够贴近皮肤来使用，还能根据使用者的需求来进行调节温度，也在市面上推出了羽绒服、电热毯等服装、家居产品。捷迪纳米还将它应用到健康理疗中，像电热护颈、护腰、护膝都能已经开始应用。

　　再说回到碳纳米管薄膜在可穿戴领域的应用，其实捷迪纳米已经让我们真正见到了穿在身上的 " 纳米衣服 "。

　　相信有看过《复仇者联盟》系列的电影的小伙伴们，对钢铁侠在与灭霸作战时穿着的纳米粒子战衣 Mark 50 印象深刻，拳拳到肉的重击也让灭霸流下了第一滴血。

　　虽然这只是制作出来的电影特效艺术，但是量子材料——碳纳米管薄膜在可穿戴领域已经初见雏形，我们是否也有理由相信，在未来的某一天，碳纳米管薄膜也将成为我们衣服的新材质，我们也有可能真的穿上钢铁侠的 " 战衣 "？

　　本文由极果用户摸摸溜溜球原创