Инновационная одежда с графеном

Графен: свойства и области применения

В 2010 году Нобелевский комитет при Шведской королевской академии наук присудил премию по физике Андрею Гейму и Константину Новоселову за «новаторские эксперименты, касающиеся двухмерного материала графена». Так что же это за уникальный материал такой — графен? Если вкратце, графен — двухмерный материал, представляющий собой пленку углерода толщиной в один атом. Дело в том, что углерод может существовать во множестве кристаллических модификаций — в виде алмаза, карбина, графита, фуллеренов и нанотрубок. И каждая из этих форм имеет свои особые свойства. Что такое алмаз, уголь и графит, известно всем, а вот карбин — это линейный полимер углерода. Молекулы карбина представляют собой длинные тонкие цепочки из углеродных атомов; фуллерены — полые молекулы, имеющие форму выпуклого замкнутого многогранника и состоящие из большого (до 560-ти) числа атомов углерода; а нанотрубки — состоящие из атомов углерода вытянутые полые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких микрон. Графен же — это, собственно говоря, пленка углерода толщиной в один атом, имеющая строго упорядоченную гексагональную кристаллическую структуру. Таким образом, графен можно считать развернутой в плоскость одностенной нанотрубкой, или двухмерным фуллереном, или же отдельно взятым атомарным слоем из множества таких слоев, составляющих кристалл графита. Гексагональная кристаллическая структура — своего рода плоские пчелиные соты из атомов углерода — придает графену гибкость, прочность, эластичность, а главное — высокую стабильность, в том числе и при комнатной температуре. Уникальность графена в том, что он обладает такой же структурой, как и полупроводники, при этом он сам проводит электричество — как проводники. А еще у него высокая подвижность носителей заряда внутри материала. Поэтому графен в фото- и видеотехнике обнаруживает сигналы намного быстрее, чем другие материалы. Графен обладает хорошей теплопроводностью, гибкостью и упругостью, он на 97% прозрачный. При этом, графен — самый прочный из известных материалов: он конкурирует по прочности со сталью и своим «родственником» алмазом. Уже сейчас из-за уникальных физико-химических свойств графен применяется при производстве легких и прочных теннисных ракеток, электронных устройств и умной одежды, а его биосовместимость позволяет считать разработки в области медицины очень перспективными. Также у графена интересные оптические свойства, поэтому он является передовым материалом для создания оптических инструментов, работающих одновременно в широком диапазоне частот — от видимого света до терагерцового или даже микроволнового излучения. Но вернемся к тем областям, где графен уже успешно используется — к умной одежде.

Технологичная одежда Thermalli

Молодой французский бренд Thermalli (владелец: компания Uno Apparel Europe, основанная в 2002 году в Сингапуре, штаб-квартира расположена в Париже) в разработке линейки технологичной одежды сделал акцент на электро- и теплопроводность графена. Графеновые подушки, или вставки из углеродного волокна, добавлены на куртках и жилетах в ключевых зонах потери тепла — на спине, на шее и на груди, в зависимости от модели. Подушки вшиты под подкладку и практически незаметны, их вес также минимален. В целом, маркетинговый посыл бренда Thermalli вполне можно перенести и на месседж подарка: с помощью технологичной, легкой и теплой одежды сделать жизнь людей, живущих в холодном или неблагоприятном климате, комфортнее и теплее. Ведь ощущение тепла, физическое и метафорическое, одно из базовых чувств для нас с вами. Инновационная технология подогрева на базе графена решает несколько задач: обеспечивает постоянный источник тепла и убирает тяжесть традиционной многослойной теплой одежды, снимая дополнительную нагрузку с позвоночника.