石墨烯材料於機能性布料的設計應用：
什麼是石墨烯?
石墨烯的命名，是用以描述碳原子排列成單層蜂巢狀的二維晶體，以sp²混成軌域組成，厚度僅一個碳原子直徑的0.34 nm，是目前世上最薄的材料，同時可以視為是其他不同維度石墨材料的建構基礎。因此，石墨烯可說是石墨家族的母體材料，所有石墨類材料都是由石墨烯所衍生而成。
石墨烯的物理特性分述如下：
1.力學方面：僅一個原子層的厚度，卻擁有130 GPa的拉伸強度，遠高於不銹鋼百倍以上，比重卻僅約鋼鐵的四分之一。
2.熱學方面：石墨烯在熱傳導係數的表現遠超越任何已知的材料，自由懸浮、無基材承載的石墨烯，可以量測到 2000-4000 W/mK的優秀數值，超過鑽石及其他任何金屬材料。
3.光學方面：單層的石墨烯在所有波長範圍的光穿透度都達到97.7%，僅隨著石墨烯的層數增加而減少，可說是幾乎完全透明的材料。
4.電學方面：電阻率來到10-6 Ω·cm，較銅與銀都低，為目前已知材料中於室溫下電阻最低且電子遷移率高達2·105cm²/V·s，是矽的10倍以上。
石墨烯擁有非常優異的熱傳導係數，其理論熱傳導係數達5300W/m·K，是目前已知材料中本質熱傳導係數最高的材料。另還發現石墨烯的熱輻射發射率在紅外線範圍為0.99，非常接近理論黑體輻射的熱輻射發射率1，故而做為熱輻射散熱材料有相當大的潛力，相對於銅約0.09及鋁約0.02的熱輻射係數，石墨烯在散熱應用上，兼具了熱傳導及熱輻射的特性。
機能性布料的應用設計：
將石墨烯材料應用於溫控機能性布料上，主要即是利用其優秀的熱傳導及熱輻射的特性。在纖維製作時，將石墨烯原料以原抽或塗佈的方式與纖維結合，再經由織布、染色、整理加工等生產製程後，完成石墨烯溫控機能性布料。當然要讓材料功能有效呈現，則需靠紗絲和布料的規格及組織結構的巧妙設計，才能充分發揮該機能材料的特性，來達到設定環境下的相對穿著舒適性。石墨烯機能布料一般設計是藉由體溫使布料能迅速改變溫度來和皮膚達成熱平衡，降低因環境的溫差或布料含水率問題而需要較長的熱平衡時間，可讓皮膚能快速感覺較舒適的穿著溫度。或許有人認為石墨烯材料的熱傳導好，所以會遇冷則冷、遇熱則熱，雖然這答案是對的，但這是指石墨烯原料本身的特性，如欲設計於服裝布料來使用，可利用纖維複合的方式或布料組織結構設計的巧思來將此導熱性能改變為偏向蓄熱性能，並加以控制此熱量的調節和傳遞方式，讓設計的布料能夠轉換為遇冷較暖、遇熱較涼的物理行為表現，甚至利用熱能迅速均勻傳遞和升溫快速的特性來讓汗水的蒸發效率變得更好，使得衣服更快乾、降低不適的風寒效應問題。
影像說明：(左側)測試樣品為石墨烯機能布料 (右側)測試樣品為一般布料
