把科技穿在身上,既有温度也有风度******
仿造鹅绒、碳纳米管加热膜、人体红外反射材料……
把科技穿在身上,既有温度也有风度
在刚刚过去的春节假期,受寒潮天气影响,全国部分地区气温大幅下降,处于“速冻”模式中。
来自中央气象台的信息,节日期间,我国东北、华北部分地区,气温创今冬新低,黑龙江省漠河市最低温度甚至跌至零下53摄氏度。
为了防寒,连不少“要风度、不要温度”的年轻人,都穿上了厚实的外套。
不过,想御寒保暖,不必非要把自己裹成“粽子”。如今,用在冬衣上的“黑科技”能够帮助人们“既有风度、也有温度”。
“人体热量的散失是由于热传递造成的,热传递有3种基本方式:传导、对流和辐射。”天津工业大学纺织科学与工程学院高级工程师、博士生导师夏兆鹏在接受科技日报记者采访时介绍道,为了达到保温效果,在设计上冬季防寒衣物要尽一切可能减少热量经由这3种途径流失,冬季保暖材料及保暖服装也都是围绕着这一原理进行研发和设计的。
仿造鹅绒:
即使被浸湿也能实现保暖效果
“冬天人体与外部低温环境间存在巨大温差,这就造成热传导,即热量会从温度高的地方传导到温度低的地方。如果在衣服中加入低导热系数的高蓬松保暖填充物,就可以阻止热传导,进而减少人体热量散失,达到保暖的目的。”夏兆鹏介绍道,这类保暖填充物主要起阻隔热传导的作用,目前比较常见的天然材料有棉、毛、羽绒等,比较常见的化学纤维材料有中空涤纶、喷胶棉等。
与传统保暖填充材料相比,近年来出现了一些新型保暖填充材料,其中具有代表性的就是仿鹅绒结构高保暖絮片。这种填充材料不仅保暖性强、轻便,而且在潮湿的环境下依旧可以持续保暖。在2022年北京冬季奥运会上,中国运动员的防寒服中就用这种仿鹅绒结构高保暖絮片作为填充材料,其在完全浸湿的条件下仍然能够达到98%的保暖率。
“仿鹅绒结构高保暖絮片的主要成分是与鹅绒纤维直径长度相差不大的仿造鹅绒,同时混入远红外涤纶和热熔涤纶。”夏兆鹏解释,其中仿造鹅绒以中空涤纶和Y形涤纶为主体,这两种涤纶可以最大限度地储存静止空气,而静止空气可以较好地保存热量。此外,即使是在被水浸湿的情况下,中空涤纶和Y形涤纶依然可以储存一定的静止空气。
仿鹅绒结构高保暖絮片能够克服天然鹅绒显臃肿、有异味、易跑绒和价格高等缺点,同时具有超轻、超薄、湿态保暖、高蓬松度等特点,而且洗涤后回弹性好、不缩水、保暖率不降低。
碳纳米管加热膜:
通电即发热,温度可调控
采用加热材料制作的电热服是国内外研究最多的冬季服装之一。
“常见的加热材料有镍铬加热丝、复合加热丝、碳纤维加热丝、碳纳米管加热膜等,这些材料被内置于衣服中制成电热服,当电热服连上充电设备后,电流经过衣服内部的加热材料就会产生热量,仿佛把电热毯披在身上。”夏兆鹏介绍,除此之外,该类衣服还内置了传感器,通过蓝牙即可实现对衣服的智能控温,用户只需要下载一个App,就可以用手机随时调整衣服的温度。
其中,碳纳米管加热膜作为控温加热系统中的重要元件,具有非常好的应用前景。“碳纳米管加热膜可以反复水洗,耐弯折次数达到10万次以上,而且薄膜厚度约为几十微米,具有非常好的柔性,发热效率大于65%。”夏兆鹏补充道。
除此之外,价格相对便宜的金属丝线性加热元件,如镍铬加热丝、复合加热丝等,也是加热“能手”。
“金属丝类材料具有高导电性、良好的电加热性能,且具有传感、电磁屏蔽等性能。以复合加热丝为例,其是在金属丝中添加了钼,既减少了金属的氧化,同时还可以提高金属电加热元件的耐用性。”夏兆鹏介绍道,将含有钼的金属丝,通过冷拉伸工艺变成微米级金属微丝,使其由金属丝转变为纤维。该纤维可以与聚酯纱线混纺制备成纱线,用其制作出的织物具有导电性。
相较普通导电织物,这种导电织物的柔性及舒适性都有所提升。“其柔性及形态与传统纤维及纱线十分接近,舒适性也得到提升。”夏兆鹏表示,不过,这类制衣材料仍然存在不耐长时间水洗、比较重等缺点。
人体红外反射材料:
人体热辐射反射率可达60%
红外热辐射是人体热量损失的另一种形式,传统纺织品的红外辐射率高、热量损失快,有研究指出棉花不可避免地会以中红外形式辐射出人体50%以上的热量。而人体红外反射材料则可以通过将人体发出的红外波反射回人体的方式减少红外热辐射损失,以达到保暖的效果。
“人体红外反射材料多数由金属颗粒构成,这些颗粒以一种微结构形式存在,将此材料附在织物上,便形成了红外波反射层。该反射层可以把人体辐射的大部分红外波都反射回来,从而达到保温效果。”夏兆鹏补充道。
“人体红外反射材料通常被用来制作冬装外衣的内衬,一般其人体热辐射反射率可以达到60%,提高服装防寒保暖效果比较明显。”夏兆鹏表示,不过,如果长时间处在超低温环境下,由于人体辐射的热量有限,因此该材料或无法达到理想的保暖效果。
聚四氟乙烯微孔膜:
低温环境下既透气又防水
冬季户外可能会出现下雨、降雪、霜冻等天气,通过高密防水层阻挡雨、雪、霜的侵入,可避免因衣物内层保暖材料被浸湿而导致保暖系数降低、保暖效率下降甚至失效。
“防水材料是在高密织物外面附上一层聚四氟乙烯微孔膜、水性聚氨酯膜或者聚氨酯膜。”夏兆鹏解释道,聚四氟乙烯微孔膜每平方厘米有十多亿个孔,在低温环境下,这些孔洞的开孔率可以达到80%。该孔的直径比水蒸气分子的直径大700倍,因此人体产生的汗蒸汽可以从中通过,从而保持衣服的透气性。聚四氟乙烯微孔膜上孔的直径比一般水的直径小很多倍,因此外面的液态水无法通过,从而达到了防水的目的。(科技日报 记者 陈 曦)
【浙江龙泉“青马学习班”系列调研(三)】实现铸魂赋能的学习效果******
习近平主席在二〇二三年新年贺词中指出:“青年兴则国家兴,中国发展要靠广大青年挺膺担当。”奋进新征程,尤为需要青年一代坚定信念、真诚奉献、埋头苦干。
在前阶段发布的《中共龙泉市委关于建设青年发展型城市的决定》中,“青春”将成为这个城市发展的底色之一。“青马学习班”是龙泉打造青春品质之城的重要载体,以此为媒持续为青年干部人才铸魂赋能,书写“人产城”融合新篇章。
人:提升一支青年队伍
人才,强国之根本、兴邦之大计。“青马学习班”引导青年群体深入思考、变革谋新,有力提升了当地青年队伍的总体水平,成为培训的一个重要成果。
学员前往浙西南科创基地考察学习
有实践才有真知。学习班鼓励学员“真看、真想、真交流”。学习期间,学员们走进田间地头、走进农家小院,亲身感触乡村振兴、农特产业发展;走进工厂车间、走进项目现场,了解营商环境建设、“双招双引”工作;走进社区农村、走进最小网格,体验基层治理、现代城乡社区建设等等。一块农田、一个车间,一段路、一群人,都是学以致用的好课堂。学员边走边学边悟,立志做青年马克思主义者,不负时代,不负华年。
学习班不仅“育人”,也在“留人”。青年发展型城市,主体是青年。在学习班中,回归的“龙青”、涌入的“龙漂”在一起互学、互赛,真学习、真思考,结下深厚情谊。
学员桑蓓蓓说,在学习班中,她不仅收获了知识,更深入了解了这里,结识了很多优秀的青年朋友,共同为龙泉的发展扛起青春担当。
产:带动一批产业发展
龙泉有着优质的产业基础,宝剑、青瓷、汽车零部件、工程机械、健康医药等产业都已具备一定规模,电商、文创、美食等新业态经济逐步驶入“快车道”。对于龙泉来说,产业高质量发展的相对短板在山区县,痛点在“引才难”。
为破解这个问题,“青马学习班”在开办过程中,围绕龙泉产业发展,尤其是山区县发展开设课程、设置议题,收获学员们的“金点子”。“龙泉自古就产优质灵芝,现在已经进行了一定程度的开发,对于怎么进一步深化产品我有想法。”“咱们这里是中国特色竹乡,品牌已经有了,我觉得要进一步完善、巩固竹木产业链条。”……就这样,一个个想法构思逐步完善为一份份调研报告、发展规划,递送到龙泉相关部门、企业的手中,助力一批产业发展。更有学员表示,愿意前往山区工作、创业,为龙泉发展贡献出自己的力量。
学员季诗婷说,“青年在城市中必然是要有所作为的,我们愿意让青年力量在龙泉的每一处都有展现。”
城:丰富一座城市底蕴
城市发展离不开青春力量,青年成长离不开理论指引。“青马学习班”是贯彻落实党的二十大精神的“龙泉答卷”。在这里,最是书香能致远。在学习班的带动下,全市各行各业青年群体迅速掀起想学习、爱学习的浓厚氛围。在这里,学员们传承弘扬龙泉优秀历史文化,创造性转化、创新性发展,不断巩固团结奋斗的共同思想基础,推进文化自信自强。
学员毛剑斌表示,在学习班里,学员们练就理论联系实际真功夫,将党的科学理论转化为解决实际问题的真法宝。学习班中,“书香”与“青春”精彩碰撞,理论与实践紧密结合,成为龙泉这座品质城市的又一道靓丽风景。
以习近平新时代中国特色社会主义思想为总教纲,以龙泉市打造“品质之城”的独特市情为总背景,以实地调研、“学思用”结合为总方法,“青马学习班”的学习之旅,让广大青年更深刻地了解“什么是龙泉、如何建设龙泉、建设怎样的龙泉”,将激扬青春的“劲头”扭成一股事业发展的“势头”,统一了青年思想,汇聚起青春力量,书写了一个新时代党的理论体系与地方的发展实践有机结合的生动案例。
(光明网记者 陈建栋、李澍)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎)