グラフェンは、sp²混成軌道を持つ炭素原子が単層の二次元ハニカム格子構造に密に配列して形成された新しい材料です。グラフェンは優れた光学的、電気的、機械的特性を備えており、材料科学、マイクロ・ナノ加工、エネルギー、バイオ医療、薬物送達などの分野で大きな応用可能性を有しており、未来の革新的材料と考えられています。
グラフェン生地には、抗菌・静菌性、抗ウイルス性、遠赤外線放射、マイナスイオン生成、UV保護、防ダニ効果という6つの主要な健康上の利点があります。
抗菌・静菌特性
グラフェン機能化繊維が持つ優れた抗菌・静菌特性は、細菌によって引き起こされる臭いを大幅に除去できます。同時に、細菌の増殖を一定程度抑制し、さらなる拡散リスクを低減します。これにより、皮膚疾患の発生率を下げ、皮膚の傷の治癒を促進し、個人衛生を向上させ、健康を守ります。
グラフェン特有のナノスケールのエッジ、大きな比表面積、表面官能基は、細菌を切断・包み込むとともに、細菌内の酸化ストレスを触媒することで細菌の増殖を抑制できます。科学界ではその抗菌メカニズムについて現在も活発な研究が行われていますが、グラフェンは、重金属イオンとは異なり薬剤耐性を引き起こさず、環境や人の健康への脅威もない抗菌材料として、非常に有望な可能性を示しています。
下着、靴下、タオル、スポーツウェア、寝具、公共用繊維製品に適しています。
抗ウイルス特性
権威ある機関による試験によると、単層グラフェン多機能複合繊維生地のH1N1インフルエンザウイルスに対する測定済み抗ウイルス効果は99.99%に達しました。
抗ウイルスメカニズム:グラフェンはウイルス内の酸化ストレス反応を触媒し、不活化を引き起こします。病院環境でも家庭でも、ウイルスが存在する可能性のあるあらゆる場所で、単層グラフェン多機能複合繊維は非常に高い効果を発揮します。
遠赤外線放射
4~16マイクロメートル範囲の赤外線は「生命を与える光波」として知られています。そのエネルギーは人体の細胞組織と共鳴し、血液循環と代謝を促進します。これにより、疲労を効果的に緩和し、抗酸化効果をもたらし、体内の毒素を浄化して免疫力を高めます。同時に筋肉の弾力性を向上させ、繊維が穏やかに身体を温めて熱を保持することで、活力を高め、セルライトの形成を抑制します。
グラフェンの大きなベンゼン環構造は、4~16マイクロメートルの波長範囲で強い赤外線吸収特性を示し、遠赤外線を吸収・放射する理想的な材料となっています。グラフェン強化繊維は外部の光エネルギーと熱エネルギーを吸収し、それらを有益な遠赤外線に変換して皮膚へ反射します。
マイナスイオン生成
圧電材料であるグラフェンは、大量のマイナスイオンを放出できます。マイナスイオンは「空気中のビタミン」と呼ばれ、主に2つの機能があります。
1. 空気浄化—ほこりを除去し、有害ガスを分解します。
2. 健康とウェルネス—脳機能を改善し、身体の免疫力を高め、代謝を促進し、神経系機能を調整し、疲労を軽減します。心拍数を低下させ、高血圧患者の血圧正常化を助けるほか、気道表面の線毛運動を高め、腺分泌を増加させ、肺換気を改善し、呼吸器の感受性を低下させます
外傷に対して。
UV保護
290~400ナノメートルの波長範囲の紫外線(UV)にさらされると、皮膚は大量のフリーラジカルを生成し、細胞膜で酸化反応を引き起こして、メラノサイトにより多くのメラニンを生成させます。グラフェン機能化繊維はUV光線を遮断し、日焼けから皮膚を保護するとともに、皮膚がんのリスクを低減します。
グラフェン上の炭素原子によって形成される共役構造は、UV放射のエネルギーと正確に一致しており、効果的にUV光線を吸収・遮断できます。同時に、グラフェン特有の二次元構造により光の遮断効果が特に高く、ごく少量でも繊維に優れたUV保護性能を付与できます。