石墨烯的溫控與保暖機制主要依賴其極高的熱傳導係數（高達5300 W/m·K）與遠紅外線輻射特性，能雙向調節溫度：環境熱時快速散熱，環境冷時蓄熱保暖。

核心機制說明

  • 高熱傳導性：石墨烯熱傳導率遠超銅（400 W/m·K）或鑽石，能迅速吸收人體熱量並均勻分配，避免局部過熱或過冷，快速達到熱平衡。
  • 遠紅外線（FIR）輻射：放射率高達88%，人體37℃時碳原子吸收能量產生共振，輻射8-14μm波段遠紅外線，與人體水分子共振，打斷水分子團鍵結，促進血液循環並轉化體熱為可吸收能量。
  • 被動蓄熱與放熱：無需外部電源，遇冷時釋放儲存熱能保暖（類似「恆溫蓄熱」），遇熱時降低熱傳導速度散熱，冬季蓄熱、夏季導熱。

應用於布料與產品

石墨烯常以塗佈或複合方式融入纖維布料，藉由組織結構設計轉化導熱為蓄熱性能，如能量褲、保暖衣或床墊，能快速調節體溫、減少悶熱，並維持長期穩定。

相關輔助材料

常搭配鈦或鍺，鍺在體溫下釋放遠紅外線，產生共鳴效應增強保暖。

這些特性基於石墨烯的sp²雜化結構與分子級發熱，電熱轉換效率近99%，但實際效果需視產品層數（如多層石墨烯家族）與設計而定。