研究发现石墨烯电加热红外辐射波影响人类脑电波

11

◎本报记者 江 耘

“石墨烯发热后起到深度理疗作用”“石墨烯加热发射的远红外线能激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子”“石墨烯改性纤维的枕套面料可以除湿防螨保暖”……在网络上搜索石墨烯,会出现一堆相关产品。

一种无生命的物质究竟有没有网络上所说的诸多功效?对此,浙江大学长期从事石墨烯研究的林时胜教授接受科技日报记者专访时表示,研究显示,大部分产品实际上仅使用了“石墨烯”字眼,没有或者只是掺了非常少的石墨烯。

纯石墨烯对人体健康有没有功效?“最近我们从脑电波物理数据得到一个原创研究结论,发现了100%纯石墨烯电加热红外辐射波影响人体脑电波的新方法。”林时胜表示,这一研究成果有望应用于促进快速入眠以及改善睡眠等大健康护理领域,相关论文近日刊发于学术期刊《Small Science》。

作为一种二维材料,石墨烯具有独特的电子、光学、热学和机械性能。研究表明,当对石墨烯膜施加偏置电压时,大部分电子能量可以转化为红外辐射。红外辐射是一种波长比可见光更长的不可见电磁波,可进一步细分为三种不同波长:近红外、中红外和远红外辐射。

林时胜介绍,当电流通过石墨烯时,中红外线和远红外线(4—20微米)辐射到自由空间,多层石墨烯膜远红外发射率超过90%,产生的红外辐射可穿透人体皮肤2—3微米。医学研究表明,人体脑电波中Alpha波和Theta波被证明与大脑的创造性活动、记忆力、感知能力以及睡眠等有关。比如修行打坐使人宁静,焦躁不安则难以入睡,究其原因,是打坐时脑电波的强度和时长比烦躁时更强、更长。

“调节和激活脑电波可能是改善大脑活动和恢复的有效和潜在方法,特别是与注意力、抑制过程、记忆、感知能力和睡眠有关的Alpha波和Theta波频率的脑电波活动。”林时胜说。

该团队发现,石墨烯电热膜的红外辐射可以明显促进人脑中的Alpha波和Theta波的出现频率和持续时间,对单层石墨烯、多层石墨烯、水、铜等材料进行加热后,多层纯石墨烯膜得到的效果是最好的,且在50℃加热下,人体脑电波中Alpha波和Theta波出现频率和持续时间提高2.3至2.9倍和3.0至4.1倍。

林时胜团队通过系统研究不同工作温度和加热材料的效果,明确多层石墨烯电热膜的有效红外辐射波与人体热辐射波长范围相近都为7—14微米,可以在分子水平上对人类产生强烈的旋转和振动效应。

“这种石墨烯电加热促进脑电波的方法,提供了一种便捷、无创的方式来调节和激发人类脑电波,这在解决睡眠问题以及调节情绪等方面有潜在应用。”林时胜表示,团队正将这一研究转化为科研成果,石墨烯促进睡眠的测试也在浙江若干医院进行医学测试。测试结果显示,在测试对象闭眼情况下,Alpha波和Theta波的出现频率变多,且持续时间明显变长,让人更加容易入眠。 【编辑:邵婉云】

天山深处“凿山人”:不舍昼夜誓把天堑变通途

热评|我们终将走出疫情

安徽进出口突破1000亿美元 今年实施国际市场开拓行动

黄金周催热就业市场:餐饮、零售、酒旅等行业招聘求职两旺

京港洽谈会开幕 聚焦开放合作推动互利共赢

“教育消费者”言论引争议,百果园股价大跌

代表委员讲述:他们在内蒙古汇聚抗疫战力

听信罂粟能防病 非法种植被判刑

守护新藏线 新疆库地边境检查站严守“喀喇昆仑天路”

网易经济学家年会:挑战中蕴含新机遇

反食品浪费新规调查:外卖满减优惠让人容易往多了点

“五大工程”赋能中拉命运共同体走深走实

中欧班列(西安)一季度开行数量突破400列 同比增幅104.1%

透析中美关系 《变局——中国智库专家视角》一书在京发布

河南商丘:确诊病例瞒报致疫情反弹 已展开调查

文章版权声明:除非注明,否则均为伯乐汇原创文章,转载或复制请以超链接形式并注明出处。