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)
人民日报仲音:三年抗疫,中国答卷经得起历史检验******
三年抗疫,中国答卷经得起历史检验
仲 音
今年春节期间,全国重点零售和餐饮企业销售额同比增长6.8%;全国出入境人员超287万人次,同比增长120.5%;全国消费相关行业销售收入同比增长12.2%,与2019年春节假期相比年均增长12.4%……今年春节是疫情防控进入新阶段后的第一个春节,1月30日,国务院联防联控机制召开新闻发布会,宣布全国整体疫情已进入低流行水平。一个个火热的数据,生动注解着统筹疫情防控和经济社会发展取得的显著成效,有力印证了我国优化疫情防控措施的正确性。
把人民生命安全和身体健康放在第一位,是中国制定疫情防控政策的首要考量,也是衡量疫情防控成效的重要标准。回顾三年抗疫,从突发疫情应急围堵,到常态化疫情防控探索、全方位综合防控;从武汉保卫战、湖北保卫战,到大上海保卫战……以习近平同志为核心的党中央始终坚持人民至上、生命至上,因时因势不断优化调整防控措施,先后印发十版防控方案和十版诊疗方案,随着条件的逐步具备相继出台二十条优化措施,推出新十条优化措施,将新冠病毒感染从“乙类甲管”调整为“乙类乙管”,牢牢掌握了抗疫的战略主动权。三年来,我们经受住了全球五波疫情流行冲击,有效处置了百余起聚集性疫情,成功避免了致病力较强的原始株、德尔塔变异株的广泛流行,有力守护了人民群众生命安全和身体健康。实践充分证明,党中央确定的疫情防控方针政策是正确的、科学的、有效的。
防疫关乎生命,发展关乎生计。如何统筹处理好二者关系,考验智慧与治理水平。三年来,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,我国如期打赢脱贫攻坚战、全面建成小康社会、实现“十四五”良好开局,走出了一条精准高效统筹疫情防控和经济社会发展的辩证之道。数据是最客观的说明:2020年,我国国内生产总值增长2.2%,是全球唯一实现正增长的主要经济体;2021年,我国国内生产总值增长8.4%,超过了国际货币基金组织的预期;2022年,我国经济总量突破121万亿元,按不变价格计算比上年增长3%,快于多数主要经济体。三年来,我国经济保持4.5%左右的年均增长,明显高于世界平均水平,在世界主要经济体中保持领先。近期,多个国际组织纷纷表示看好中国经济增长前景,认为中国有望成为拉动2023年世界经济增长的“火车头”。可以说,我国抗疫和发展的成绩完全经得起历史的检验。
新冠疫情是百年来全球发生的最严重的传染病大流行,是整个人类共同面临的严峻挑战。三年来,中国尽己所能助力各国抗击疫情,以实际行动推动构建人类命运共同体。这是风雨同舟的中国行动:向120多个国家和国际组织供应超过22亿剂新冠疫苗,向153个国家和15个国际组织提供数千亿件抗疫物资,向34个国家派出抗疫医疗专家组。在全球抗疫最吃劲的阶段,中国成为全球抗疫物资供应的大后方,为世界各国抗击疫情提供了坚实保障。这是共克时艰的中国贡献:进博会、服贸会、消博会、广交会等“四大展会”年年举办,中国货物进出口总额持续增加,出口国际市场份额连续14年居全球首位,21个自贸试验区覆盖东西南北中,海南自贸港扬帆起航。三年来,中国坚持“团结抗疫和复苏经济,两手都要抓,两手都要硬”,在同国际社会团结抗疫的同时,以自身开放合作为维护全球产业链供应链稳定畅通作出了重要贡献,为世界经济复苏注入强劲动力。
坚持就是胜利,团结就是胜利。经过艰苦卓绝的努力,我们战胜了前所未有的困难和挑战,最大程度守护了人民生命安全和身体健康,最大限度减少了疫情对经济社会发展的影响。穿越疫情的阴霾,今日中国正在释放出发展的巨大活力、前行的强大能量。三年同心抗疫,中国这份非凡的抗疫答卷,成绩殊为不易,世人有目共睹,历史必将铭记!