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)
全国“公安楷模”刘亚斌:工匠精神成就信息化破案尖兵******
刘亚斌 公安部供图
中新网北京1月10日电 (记者郭超凯)一次内心的选择就是一生无悔的追求。16年警察生涯,刘亚斌长期战斗在打击犯罪的第一线,用工匠精神成就信息化破案尖兵。
刘亚斌生前任河北省沧州市公安局运河分局网安大队三级警长,在16年从警生涯中,他数次经历死亡考验,仅直面歹徒、短兵相接就达100余次,先后负伤20余次,累计参与破获各类案件1000余起,抓获犯罪嫌疑人800余名,为维护辖区治安稳定、服务经济社会发展作出了突出贡献。
2006年,在沧州职业技术学院任教3年多的刘亚斌毅然报考了警察职位。2013年,市内渤海商厦发现一枚绑在汽油桶上的定时炸弹,接到报警后,刘亚斌立即赶赴现场处置。由于商场人员集中、炸弹爆炸时间不定,他不顾个人安危,面对随时可能爆炸的炸弹,果断地用防爆毯将炸弹包裹起来,驾车转运到安全地带作进一步处理,整个案件未造成任何人员伤亡和财产损失。
“为了人民群众的利益,再苦再累我们都值得。”他是这样说的,也是这样做的。他以一颗赤子之心对群众、一片赤诚之心待事业,从点滴做起、从小事做起,同群众真正成为“一家人”。
面对日益突出的电信网络诈骗新型违法犯罪,刘亚斌认真总结电信诈骗类型及80项防范措施,通过多种形式,先后100余次为河北水利电力学院、沧州师范学院等大中院校学生和辖区群众、离退休职工,现场讲解预防电信诈骗知识,深受群众欢迎和好评。
他主动联系运河区26所小学,组织2.5万余名学生开展“我与家长一起学”互动活动,使每名学生成为防范电信诈骗犯罪的宣传员,由学生向家中父母、老人讲解电信诈骗防范知识。
刘亚斌生前常说:“破不了案对不起受害人,对不起法律,更对不起身上的警服警徽!”他始终战斗在打击犯罪、保护人民的前沿阵地,对电信网络诈骗等侵财犯罪展开凌厉攻势,坚持用证据说话,每一起案件都要办成铁案,经得起历史的检验。
刘亚斌 公安部供图
2014年初,公安部发现某网络投资诈骗团伙,犯罪嫌疑人勾结某些网络软件公司,非法开发电子交易平台软件,在互联网上虚假注册交易网站,挂靠第三方支付平台,以买卖股票、期货或者大宗商品现货交易等名义诱骗受害人投资,并通过后台程序操控交易活动,诈骗受害人大量钱财,沧州市运河区某公司具有重大作案嫌疑。
根据公安部要求,沧州市公安局成立“2014.3.20”网络投资诈骗专案组对案件进行侦办。刘亚斌具体负责案件侦办工作,经对案情进行仔细研究后,提出侦查方案,他带领案件侦办团队连续奋战3个月,做了大量细致工作。最终,工作组抓获犯罪嫌疑人75人,冻结涉案资金8400余万元,最大程度维护了受害人的权益。
参加公安工作16年来,他先后牵头研发沧州汽车租赁业管理系统和多个信息化破案技战法,形成了独树一帜的侦查思路,相继撰写、发表10多万字的案件侦破心得体会和研究文章,为攻克一个又一个重大疑难案件提供了有益参考,被誉为“铁手神探”。
2008年,刘亚斌通过对在逃系统的研究,发现由于当时信息化作战能力和历史条件制约,各地在开展网上追逃工作中,情报信息的互联互通不畅,导致很多在押服刑人员和取保候审的在逃人员迟迟难以到案,耗费大量的人力、物力、精力。
他通过比对,在全国范围内一次性比出3000多名在押或取保的逃犯,比一个中队三十年抓的人都多。省厅为此专门开展了在逃人员比对的专项行动,并将此行动常态化。
刘亚斌生前先后在派出所、刑警队、国保大队、合成作战中心和网安大队工作,无论在哪个岗位上,他都是严以修身、严以用权、严以律己,从未发生过一起违法乱纪问题。
2022年5月7日,刘亚斌突发疾病不幸牺牲。他去世后,网友在他的新闻报道中留下了1800多条留言,每一条都感人至深,每一条都催人泪下。
为政不移公仆之心、用权不谋一己之利、立身不忘做人之本。刘亚斌的一生,恰如他自己常挂在嘴边的话——“只有个人干净,才有做人的底气、做事的硬气、做警察的正气”。(完)