随着5G技术的逐步成熟，手机等各个电器的高功耗问题就成为行业焦点，于是石墨烯技术便再次引发热议。之前有媒体报道称，华为将采用石墨烯电池技术，并将它使用在华为的高端5G手机上。

前不久在微博上曝光的荣耀X10系列，官网已正式公布华为荣耀X10运用了大面积的石墨烯散热，体积比传统电池体积缩小30%，可实现45分钟快捷充电。此条消息一出，即刻刷爆网络。石墨烯不仅具有很好的安全性和导热性。同时散热性也会更好，不会因为温度升高而出现发热、发烫、起火的问题。

有业内人士称，石墨烯的“黑科技”技术。应用前景广泛，可运用到多个行业与领域上。被内视为是下一个技术突破方向。有关机构预测，随着5G技术的进步，将推动石墨烯的规模化应用，5—10年内市场将进入高速发展期。

什么是石墨烯技术？

石墨烯是一种单层碳原子组成的材料，因其独特的结构，石墨烯的硬度超过钻石、电力的迁移率超过硅材料10倍有余，还有超高的导热率，导热系数高达5200W，是目前为止导热系数最高的碳材料，而且它的体积轻薄，如果将石墨烯用于住宅取暖上的话将是最理想的材料，没有之一。

再突破！华为5G技术，将用在住宅取暖上，家里70年不用开空调

目前，各个国家都在试图抢占石墨产业化的先行者。就在近日，中科实验室官方公布，新型石墨烯取暖技术已经研发成功，并已正式投入批量生产。经国际数据公司(IDC)估算，石墨烯取暖的市场规模2～3年内可达到23亿美金。随着我国，煤改电的逐步实施，石墨烯取暖凭借它的优越性受到了很多人的喜欢，并且相比于传统的空调、集中供暖等发现石墨烯取暖的成本更低。

因为石墨烯材料对电热转化率高达90%以上，结合我国各地区推行电价补贴政策，每天只需要一度电。明显降低了老百姓在冬季的取暖开销。无论是城市还是农村，并且相比于在集中供暖的建造中、需要的各种建造用费、安装材料费、维护运行人工费等。并且传统的集中供暖很依赖大型机械设备、管道及暖气片相当笨重，难运输，运费高，使开发商在供暖项目上投入更多的资金。而石墨烯供暖只需支付系统材料、安装费用，无需后期保养，没有其他费用，整体开支低于集中供暖20%。并且石墨烯取暖可以到达1分钟左右快速升温的效果。并且使用寿命长，突破 70年。

穿个“空调”在身上，新型石墨烯材料可自动降低穿戴者体温

曼彻斯特大学的国家石墨烯研究所就创造性地研发出一种热适应性服装。他们利用材料界的新星——石墨烯，使得这种服装具备自动降低穿戴者体温的功能。也就是说，穿上这件衣服，就像穿了个空调在身上，俗称——可穿戴“空调”。

该团队还开发了一件T恤衫内的原型产品，使穿戴者可以投射肉眼看不见但可以被红外摄像头读取的编码消息。

我们知道，石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、六角型蜂巢晶体的二维碳纳米材料，其厚度为0.335nm左右，是目前为止最薄的二维纳米碳材料。

而且，石墨烯材料因其特殊的结构，具有很多特殊性能，优异的电学性能、极高的导热性、优异的阻隔性能、柔韧性等，“新材料之王”的名号当之无愧。

因次，在此次的研究中，科学家们就非常巧妙的利用了石墨烯的柔韧性，使其与各类纺织物（如棉、聚酯纱线等）完美结合在一起，最终制成衣物。该设备由红外透明聚合物层、多层石墨烯（MLG）、织物分离层和导电织物组成。

为了让这种衣服可以符合实际应用，该团队还测试了石墨烯在织物上的压缩和洗涤稳定性，结果证明：棉织物上附着的石墨烯片材电阻和红外发射率经过力学和水洗试验，均未出现劣化迹象。这显示出该装置具有较高的耐用性和灵活性。

而后，该团队进行了一系列实验发现：将离子可逆地插入石墨烯层中，并调节其电学和光学特性，就可以实现自动的热辐射调节。

当电压为 0 V 时，石墨烯具有高红外吸收能力，与设备连接的显示器就会显示它的实际温度。而当施加足够的电压差（>2.5v）时，离子液体嵌入到石墨烯层中，就会提高它的光学传导率，从而掩盖设备的实际温度。此外，石墨烯作为一个高导热层，会使织物的面内热扩散率加倍，增强从底部到表面的热传导效率。这在另一方面也有助于降低穿戴者的体温。

卫星安装石墨烯“空调”

太空充满了惊人的极端，温度也不例外。在面向太阳和面向地球之间运转时，卫星可以体验到超过400°C的温度变化。卫星变得太热或太冷会有很大的影响，比如会造成我们每天使用的电子设备软件中断，严重影响我们的紧急服务等。目前，热管理设备不是最佳选择，它们又大又重，耗电量大，会迅速降低卫星的能量储备。

目前，曼彻斯特大学衍生公司，SmartIR，正在构建一个具有成本效益的解决方案，以确保卫星能够按需控制热辐射。SmartIR的研究小组已经为卫星开发了一种基于石墨烯的智能涂层，根据卫星面向地球或面对太阳，它能够实时管理热能。这种石墨烯技术是一种更理想的解决方案，因为它重量轻，功耗低，能够对温度变化做出快速反应，在红外光谱中工作，并且不涉及任何运动部件。SmartIR现已加入欧洲航天局商业孵化中心（ESA BIC UK），在科技设施委员会（STFC）达雷斯伯里实验室工作。

这使公司能够充分利用空间和卫星技术方面的资金和支持，促进商业开发。ESA BIC UK是世界上最大的空间技术初创企业孵化计划的一部分。它帮助了100多家企业为竞争日益激烈的全球市场开发创新产品和服务。SmartIR的科学总监兼联合创始人Coskun Kocabas教授解释说，一种具有成本效益的解决方案，使卫星能够自动和实时地管理温度，目前这方面有很大的需求。将石墨烯技术应用于航天工业是将当前热管理系统的能力提升至一个新水平的绝佳机会，同时显著降低卫星功耗和成本。我们目前的主要重点是测试和验证我们的专利技术，以满足航天工业的要求。作为ESA BIC UK的一部分，获得资金、空间设施、商业支持和宝贵的合作机会，对我们来说非常重要。

该技术同时可用于太空服，以调节外太空恶劣环境中的体温。除了航空航天之外，该技术还应用于热特征管理，以增强生存能力和力量保护，防止以热辐射为目标固定的武器系统进行路径指导。此外，步兵和车辆目前还使用热识别贴片来识别战场上的友军。现有的技术是静态的，更容易被伪造。SmartIR技术能够生成动态红外模式和信号，可以通过微型外围电子电路进行更新。

为了应对5G通信等大功率电子产品的散热需求，中科院山西煤化所组建联合研发团队，研制出综合指标优越的石墨烯导热膜，已在多款卫星定型使用，并成为中国航天科技集团、中国电科集团、中科院小卫星中心等单位的合格供货方。航天等关键领域要求石墨烯导热膜除了达到良好的热导率和厚度等核心指标外，弯曲半径、可凝挥发物、辐照性能等其他十几项技术指标也要达标。任何一个指标不达标，都会导致产品无法使用。此次研发的石墨烯导热膜具有优异的综合水平，可以达到“宇航级标准”，不仅在超厚膜成型、专用浆料、致密化、热处理等关键过程拥有自有技术，还申请了10项发明专利，其中4项专利已经获得授权。

本文来源：Carbontech，国科未来，学术头条