La conduttività elettrica e termica del tessuto del materasso in grafene viene mantenuta nel tessuto del materasso?

Tessuto per materasso in grafene è un prodotto innovativo che applica materiali in grafene al campo tessile. La sua conduttività elettrica e conduttività termica sono indicatori chiave per misurare la sua funzionalità. Tuttavia, se queste proprietà possano essere efficacemente conservate nel tessuto dipende dal design, dalla tecnologia di lavorazione e dall’uso finale del materiale. Quella che segue è un'analisi dettagliata di quattro aspetti: principi tecnici, tecnologia di lavorazione, fattori d'influenza e prestazioni effettive:

Il grafene ha una conduttività elettrica estremamente elevata e gli elettroni liberi nella sua struttura a strato singolo possono muoversi rapidamente, rendendolo un eccellente materiale conduttivo. In teoria, il grafene può formare un percorso elettronico efficiente.

La conduttività termica del grafene arriva fino a 2000~5000 W/(m·K), che è molto più elevata rispetto ai tradizionali materiali conduttivi termici come rame e alluminio. La sua struttura planare bidimensionale può trasferire in modo efficiente il calore, garantendo buone prestazioni nelle applicazioni di gestione termica.

Il grafene viene solitamente incorporato nei materiali tessili sotto forma di rivestimenti, compositi o miscele di nanofibre. La scelta del processo composito influenza direttamente la distribuzione e le prestazioni del grafene:

Rivestindo la superficie del tessuto con una sospensione di grafene, è possibile mantenere un'elevata conduttività, ma l'uniformità e l'adesione del rivestimento sono fondamentali. Le nanoparticelle di grafene sono incorporate nei materiali in fibra per migliorare la conduttività termica, ma il percorso conduttivo può essere limitato da una dispersione non uniforme.

Per mantenere la morbidezza e la traspirabilità del tessuto, la quantità di grafene utilizzata è solitamente limitata. Se il contenuto è troppo basso, la sua conduttività elettrica e termica potrebbe non essere evidente.

I tessuti per materassi in grafene possono adottare un design multistrato, con lo strato interno che ottimizza la conduttività termica e lo strato esterno che migliora il comfort. Questa struttura può indebolire parte della conduttività elettrica, ma la conduttività termica può essere mantenuta attraverso una progettazione ragionevole.

Nei tessuti dei materassi, la conduttività del grafene viene spesso utilizzata per funzioni di schermatura antistatica ed elettromagnetica. Tuttavia, poiché i tessuti devono rimanere morbidi ed elastici, la conduttività del grafene può essere limitata dai seguenti fattori:

Il fatto che la distribuzione delle particelle di grafene nella fibra sia continua determina direttamente la conduttività complessiva del tessuto. I processi di rivestimento o miscelazione possono ridurre la conduttività a causa dello scarso contatto delle particelle.

La conduttività termica del grafene nei tessuti dei materassi può essere utilizzata meglio per regolare la temperatura del sonno e la dissipazione del calore:

Il grafene può assorbire e condurre rapidamente il calore emesso dal corpo umano, evitare il surriscaldamento locale e migliorare il comfort del sonno. Nei test reali, i tessuti per materassi contenenti grafene mostrano solitamente una resistenza termica inferiore e una conduttività termica più elevata, soprattutto in ambienti ad alta temperatura, il che può migliorare significativamente l'effetto di dissipazione del calore.

La differenza di conduttività termica e resistività di diverse fibre tessili (come cotone e poliestere) influenzerà l'effetto di trasferimento delle prestazioni del grafene.

L'uniformità della dispersione del grafene nelle fibre o nei tessuti è la chiave per determinarne la conduttività elettrica e termica. Se la distribuzione non è uniforme, il percorso termico sarà bloccato.

Lo spessore del rivestimento in grafene ha un impatto diretto sulla conduttività elettrica e termica. Troppo sottile può ridurre le prestazioni, mentre troppo spesso può rendere il tessuto rigido.

Umidità, temperatura e pressione esterna possono influenzare la conduttività elettrica e termica del grafene. Ad esempio, un ambiente ad elevata umidità può aumentare la resistenza superficiale e ridurre la conduttività elettrica.

La conduttività dei tessuti di grafene può neutralizzare efficacemente l'elettricità statica umana, soprattutto nelle stagioni secche o negli ambienti in cui vengono utilizzati frequentemente dispositivi elettronici. Questa prestazione è particolarmente importante.

I consumatori generalmente riferiscono che i tessuti dei materassi in grafene possono offrire un’esperienza di sonno caldo in inverno e fresco in estate. Questo effetto è dovuto principalmente alla rapida conduttività termica del grafene.

Sebbene gli ioni negativi in ​​tracce e i raggi infrarossi lontani rilasciati dal grafene non abbiano alcuna relazione diretta con la conduttività, le loro prestazioni globali possono avere potenziali benefici per migliorare la circolazione sanguigna e migliorare la qualità del sonno.

Il tessuto per materassi in grafene ha un'eccellente conduttività termica e può ottenere efficacemente la regolazione della temperatura e il trasferimento di calore; in termini di conduttività elettrica, le sue prestazioni dipendono dalla tecnologia di lavorazione e dall'uniformità di distribuzione del grafene. Nell'applicazione reale dei tessuti per materassi, la conduttività del grafene viene solitamente utilizzata per la schermatura antistatica ed elettromagnetica, mentre la conduttività termica svolge un ruolo significativo nel migliorare l'ambiente del sonno. In futuro, le prestazioni del grafene nei tessuti dei materassi potranno essere ulteriormente migliorate ottimizzando la progettazione dei materiali e la tecnologia di processo.