[发明专利]常温下具有抗衰老功能的宽频红外陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种常温下具有抗衰老功能的宽频红外陶瓷材料。

技术背景

追求健康长寿，享受美好人生，自古以来是人类美好的愿望。然而，随着人类现代文明的发展，城市化进程的不断扩大，人们在享受物质文明给自己带来的快乐满足感时，同时，又遭受到环境污染、工作压力、不当饮食、生活习惯等等不良因素的影响，中老年人群的亚健康与慢性病现象日益严重。从现代生命科学与生物医学的角度来看，多数慢性疾病的产生，本质上与未老先衰息息相关。

那么红外线与人体生命信息有哪些关系呢？据文献记载：

（1）合成脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的原料三磷酸腺苷分子中的高能磷酸键所释放的量子能量为42～50千焦耳(0.44eV)，恰好与2～3um近红外光子能量相当；

（2）占人体重量60％～70％的体液中的水分子的氢键键能，相当于2～7um近、中红外光子的能量。而氢键在生命物质中至关重要，它对于生命物质结构和性能的稳定，维持正常生命活动具有重要的意义；

（3）人体细胞生长繁殖是以脱氧核糖核酸即DNA的合成、复制为基础的。而作为生物大分子的DNA是双螺旋结构，其中含有大量氢键。DNA的分解或合成由其氢键的断裂或结合所引起，而此两种氢键能约为0.48eV和0.28eV，相应波长分别为2.6um和4.4um，相应的光子能量正好处在近、中红外光谱范围内；

（4）蛋白质酶等生物大分子中含氢化学键的伸缩振动的光谱吸收峰也在2.5um的近红外线区域；

（5）遗传物质DNA分子中的激发态的能量也处于近红外光能波段。2～3um的近红外光子容易产生频率相同而方式多样的激发。这种激发有利于DNA进行复杂灵活、精确而又协调的能量转移，在遗传信息的储存和传递，分子特异性的表达中发挥重要作用；

（6）人体组织中的O-H键伸展，C-H键伸展，C-C、C＝C、C-O、C＝O键及H2O键弯曲的振动，上述这些生物键对应的谐振波长大部分落在3～6um中红外波段，相应的红外光能辐射可以有选择地激活单个的分子组织并引起复杂的生物变化过程；

现代生物医学与量子生物学的研究已经证明，氢键不仅对核酸、蛋白质分子的二、三级结构有决定意义，而且遗传信息由DNA—RNA—蛋白质的传递都有赖于氢键的形成与断裂。氢键的键能为7～10 kcol／mol，相当于红外线区域2.7～4.1um光量子。核酸分子中磷酸二氢键的键能为101～2 kcol／mol，相当于红外线区域2～3um光量子。总体来看，人体中生物大分子及其所处的渗液环境，其功能基团及化学键的特征振动频率基本上都处于2.5～15um的红外线光谱区段，主要部分在2.4～6.2um的近、中红外光谱区段。

为了克服亚健康与慢性病的纠缠，提升人们的健康水平，市场上出现了一种红外保健仪器，主要是将远红外陶瓷材料制成管状或制成粉状涂覆在有关基材上，经加热后向人体辐射。再例如申请号为 CN200910051525、发明名称为“铬锆质红外辐射材料、其制备方法及其应用”的中国专利公开了一种铬锆质红外辐射材料，其组分包括Cr₂O₃、ZrO₂，还包括铬铁矿、钛铁矿、菱镁矿和锆英砂中的一种或几种。该发明中的铬锆质红外辐射材料通过硅酸盐化学与工学处理工艺后，形成一种铝镁尖晶石、镍铁尖石等尖晶石族的铬锆质陶瓷，其特点是具有稳定的高温物理化学性能和特别高的高温热辐射率。该铬锆质陶瓷红外辐射材料的法向辐射率εn (400℃)可达到0.87～0.93。虽然现有的红外陶瓷材料具有对人体保健的作用，但是，该远红外陶瓷材料释放对人体有益的能量的环境要求是必须在高温例如300℃～400℃的条件下，也就是说离开了300℃～400℃高温条件，在常温下，该远红外陶瓷材料的红外辐射波段就不能满足诸多生物大分子基团产生红外共振吸收的相应波长要求，对人体的保健作用极其有限了。因此，目前该远红外陶瓷材料仅适用于短时间在高温条件下治疗浅表疾病与局部病变理疗，无法实现向人们长时间传递生物能量、提升自身整体健康、增强免疫机制、抵御疾病、获得真正健康长寿的需求。

发明内容