研究發(fā)現(xiàn)石墨烯電加熱紅外輻射波影響人類腦電波

  ICC訊 “石墨烯發(fā)熱后起到深度理療作用”“石墨烯加熱發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線能激活身體細(xì)胞核酸蛋白質(zhì)等生物分子”“石墨烯改性纖維的枕套面料可以除濕防螨保暖”……在網(wǎng)絡(luò)上搜索石墨烯，會(huì)出現(xiàn)一堆相關(guān)產(chǎn)品。

  一種無(wú)生命的物質(zhì)究竟有沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)上所說(shuō)的諸多功效？對(duì)此，浙江大學(xué)長(zhǎng)期從事石墨烯研究的林時(shí)勝教授接受科技日?qǐng)?bào)記者專訪時(shí)表示，研究顯示，大部分產(chǎn)品實(shí)際上僅使用了“石墨烯”字眼，沒(méi)有或者只是摻了非常少的石墨烯。

  純石墨烯對(duì)人體健康有沒(méi)有功效？“最近我們從腦電波物理數(shù)據(jù)得到一個(gè)原創(chuàng)研究結(jié)論，發(fā)現(xiàn)了100%純石墨烯電加熱紅外輻射波影響人體腦電波的新方法?！绷謺r(shí)勝表示，這一研究成果有望應(yīng)用于促進(jìn)快速入眠以及改善睡眠等大健康護(hù)理領(lǐng)域，相關(guān)論文近日刊發(fā)于學(xué)術(shù)期刊《Small Science》。

  作為一種二維材料，石墨烯具有獨(dú)特的電子、光學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能。研究表明，當(dāng)對(duì)石墨烯膜施加偏置電壓時(shí)，大部分電子能量可以轉(zhuǎn)化為紅外輻射。紅外輻射是一種波長(zhǎng)比可見(jiàn)光更長(zhǎng)的不可見(jiàn)電磁波，可進(jìn)一步細(xì)分為三種不同波長(zhǎng)：近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外輻射。

  林時(shí)勝介紹，當(dāng)電流通過(guò)石墨烯時(shí)，中紅外線和遠(yuǎn)紅外線（4—20微米）輻射到自由空間，多層石墨烯膜遠(yuǎn)紅外發(fā)射率超過(guò)90%，產(chǎn)生的紅外輻射可穿透人體皮膚2—3微米。醫(yī)學(xué)研究表明，人體腦電波中Alpha波和Theta波被證明與大腦的創(chuàng)造性活動(dòng)、記憶力、感知能力以及睡眠等有關(guān)。比如修行打坐使人寧?kù)o，焦躁不安則難以入睡，究其原因，是打坐時(shí)腦電波的強(qiáng)度和時(shí)長(zhǎng)比煩躁時(shí)更強(qiáng)、更長(zhǎng)。

  “調(diào)節(jié)和激活腦電波可能是改善大腦活動(dòng)和恢復(fù)的有效和潛在方法，特別是與注意力、抑制過(guò)程、記憶、感知能力和睡眠有關(guān)的Alpha波和Theta波頻率的腦電波活動(dòng)?！绷謺r(shí)勝說(shuō)。

  該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，石墨烯電熱膜的紅外輻射可以明顯促進(jìn)人腦中的Alpha波和Theta波的出現(xiàn)頻率和持續(xù)時(shí)間，對(duì)單層石墨烯、多層石墨烯、水、銅等材料進(jìn)行加熱后，多層純石墨烯膜得到的效果是最好的，且在50℃加熱下，人體腦電波中Alpha波和Theta波出現(xiàn)頻率和持續(xù)時(shí)間提高2.3至2.9倍和3.0至4.1倍。

  林時(shí)勝團(tuán)隊(duì)通過(guò)系統(tǒng)研究不同工作溫度和加熱材料的效果，明確多層石墨烯電熱膜的有效紅外輻射波與人體熱輻射波長(zhǎng)范圍相近都為7—14微米，可以在分子水平上對(duì)人類產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)效應(yīng)。

  “這種石墨烯電加熱促進(jìn)腦電波的方法，提供了一種便捷、無(wú)創(chuàng)的方式來(lái)調(diào)節(jié)和激發(fā)人類腦電波，這在解決睡眠問(wèn)題以及調(diào)節(jié)情緒等方面有潛在應(yīng)用?！绷謺r(shí)勝表示，團(tuán)隊(duì)正將這一研究轉(zhuǎn)化為科研成果，石墨烯促進(jìn)睡眠的測(cè)試也在浙江若干醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)學(xué)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示，在測(cè)試對(duì)象閉眼情況下，Alpha波和Theta波的出現(xiàn)頻率變多，且持續(xù)時(shí)間明顯變長(zhǎng)，讓人更加容易入眠。