你是否曾在跑步、健身時(shí)感到體力不支,渴望突破自己的極限?是否羨慕專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的持久爆發(fā)力,卻苦于找不到科學(xué)有效的提升方式?
近期,一項(xiàng)由浙江大學(xué)體育學(xué)系劉文明老師團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的研究,讓石墨烯基遠(yuǎn)紅外壓縮裝備橫空出世——它不僅正在改寫(xiě)競(jìng)技體育的規(guī)則,更為每一位運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者開(kāi)啟了“外掛級(jí)”的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)提升通道!
圖1:通過(guò)遞增負(fù)荷測(cè)試研究石墨烯復(fù)合纖維與人體遠(yuǎn)紅外輻射共振對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響
提到運(yùn)動(dòng)裝備的革命,很多人會(huì)想起曾經(jīng)驚艷世界的“鯊魚(yú)皮”泳衣。而今天,石墨烯復(fù)合纖維的遠(yuǎn)紅外功能壓縮服裝,正以更硬核的科技內(nèi)涵,有望成為運(yùn)動(dòng)圈的新一代提生運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的“神器”。
圖2:對(duì)照組(A-D)與石墨烯組(E-H)服裝對(duì)比示意圖。圖A、B(對(duì)照組)與圖E、F(石墨烯組)分別展示了長(zhǎng)袖壓縮上衣與壓縮長(zhǎng)褲的正反面整體外觀;圖C與圖G呈現(xiàn)了兩組襯衫袖口的緊束性與彈性特征;圖D與圖H則分別演示了對(duì)照組與石墨烯組壓縮褲腿的緊致度與延展性能。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一項(xiàng)嚴(yán)格的隨機(jī)交叉試驗(yàn),對(duì)15名健康年輕的浙江大學(xué)男同學(xué)穿著該服裝進(jìn)行跑步測(cè)試,結(jié)果令人振奮:
圖3:石墨烯緊身衣的運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)、無(wú)氧閾值、最大心率研究結(jié)果
■ 運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)平均延長(zhǎng)38.4秒——在極限狀態(tài)下,每一秒都是突破;
■ 無(wú)氧閾值推遲37.7秒——意味著身體能更久地維持高效有氧狀態(tài);
■ 最大心率下降1.5次/分鐘,同等強(qiáng)度下心率也更低——心臟負(fù)擔(dān)減輕,運(yùn)動(dòng)更輕松。
“共振效應(yīng)”:石墨烯如何為身體賦能?
這件服裝的強(qiáng)大,遠(yuǎn)不止于物理壓縮。其核心在于石墨烯釋放的遠(yuǎn)紅外線,能與人體組織產(chǎn)生“同頻共振”。
石墨烯發(fā)出的遠(yuǎn)紅外光譜,與人體自身的吸收波段高度匹配,可穿透皮膚深層,促進(jìn)微循環(huán)和組織供氧,就像為肌肉裝上了一臺(tái)“隱形的能量泵”。
與傳統(tǒng)遠(yuǎn)紅外材料相比,石墨烯復(fù)合纖維通過(guò)原位聚合技術(shù)制備,不僅遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高達(dá)88%,更具備抗菌、抗螨、抗紫外線、負(fù)離子等多重功能,耐用且安全,絕非“曇花一現(xiàn)”的營(yíng)銷(xiāo)噱頭。
圖4:石墨(a)經(jīng)過(guò)氧化反應(yīng)生成單層氧化石墨烯(b),隨后通過(guò)原位聚合反應(yīng)制得石墨烯復(fù)合尼龍6(或聚酯)母粒(c),最終經(jīng)紡絲工藝形成石墨烯復(fù)合纖維(d)。掃描電鏡圖像(e)顯示所得纖維表面形貌光滑均勻,(f)為更高放大倍率的成像結(jié)果。原子力顯微鏡(g)高度測(cè)量中觀察到明顯臺(tái)階特征(h),證實(shí)了石墨烯與聚合物間形成的共價(jià)鍵連接。石墨烯復(fù)合纖維的拉曼特征峰譜圖(i)。
該研究發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊 Sports Medicine - Open, 2025, 11, 114,題目為“Effects of Graphene-Based Far-Infrared Compression Garments on Aerobic Capacity in Healthy Young Males: A Randomized Crossover Trial”。浙江大學(xué)教育學(xué)院彭玉鑫研究員為本文第一作者,劉文明副教授為通訊作者。研究受到多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目支持,采用雙盲隨機(jī)交叉設(shè)計(jì),確保結(jié)果客觀可信。
盡管受試者的最大攝氧量(VO?max)未發(fā)生顯著改變,但在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)、無(wú)氧閾值與心率等關(guān)鍵指標(biāo)上均具備統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
背后的生理機(jī)制也已被初步揭示:
■ 促進(jìn)一氧化氮釋放,擴(kuò)張血管,提升血流;
■ 激活線粒體呼吸鏈關(guān)鍵酶,加速能量合成;
■ 通過(guò)AMPK信號(hào)通路增強(qiáng)肌肉葡萄糖攝取,延緩疲勞來(lái)臨。
高烯石墨烯遠(yuǎn)紅外運(yùn)動(dòng)裝備的出現(xiàn),補(bǔ)上了傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)服飾在“功能性提升”上的短板,也正式開(kāi)啟了“智能材料+運(yùn)動(dòng)健康”的全新賽道。
目前,該技術(shù)雖僅在健康男性中驗(yàn)證效果,但未來(lái)將逐步拓展至女性、中老年及專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員群體。我們很快就有望在跑步鞋、騎行服、瑜伽褲等各類裝備中見(jiàn)到它的身影。
不論你是追求極致的運(yùn)動(dòng)達(dá)人,還是注重健康的普通鍛煉者,這項(xiàng)來(lái)自浙江大學(xué)的黑科技,都在悄然拉近你與“更強(qiáng)、更輕松”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的距離。
當(dāng)材料科學(xué)與運(yùn)動(dòng)生理學(xué)深度融合,我們每一個(gè)人,都有機(jī)會(huì)在每一次奔跑、每一次訓(xùn)練中,感受到科技帶來(lái)的真實(shí)改變。