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)
【国际锐评】中国将为世界经济提供哪些新机遇?从这个会议找答案******
12月15日至16日,中国一年一度的中央经济工作会议在北京举行。会议总结今年经济工作,分析当前经济形势,部署2023年经济工作。外界尤其关注明年中国经济怎么干。会议强调,“明年要坚持稳字当头、稳中求进”“推动经济运行整体好转,实现质的有效提升和量的合理增长,为全面建设社会主义现代化国家开好局起好步”,这些表述为明年经济工作提供了明确指引,对世界也是个好消息。
不久前召开的中国共产党二十大指出,未来五年是全面建设社会主义现代化国家开局起步的关键时期,强调不断以中国新发展为世界提供新机遇。对于今年的中央经济工作会议,国际社会不仅想看到中国式现代化如何扎实推进,更希望了解它带来哪些“新机遇”。
“推动经济运行整体好转”——会议这一表述以及新闻稿中31个“稳”字,给世界带来了宝贵的信心。多项国内外研究显示,在多重因素冲击下,2022年全球经济增长显著放缓,2023年全球经济仍将继续疲软。世界银行近期将2023年全球经济增长预期从6月预测的约3%下调到1.9%。在这样的背景下,中国作为世界第二大经济体,保持经济平稳运行至关重要。
客观看,中国经济目前仍面临不少挑战,比如恢复的基础尚不牢固、压力仍然较大等。但更应看到的是,正如会议所指出,中国经济韧性强、潜力大、活力足,各项政策效果持续显现,“明年经济运行有望总体回升”。近期,随着中国优化调整新冠疫情防控措施,浙江、江苏、四川等多地掀起“组团出海”招商的热潮。会议强调,做好明年经济工作,要做到六个“更好统筹”,其中排在第一的,是要更好统筹疫情防控和经济社会发展。这意味着中国经济复苏有望按下“快进键”,世界经济增长的动力将更足。
外媒关注到,会议提出,着力扩大国内需求,要把恢复和扩大消费摆在优先位置。就在几天前,中国出台了《扩大内需战略规划纲要(2022—2035年)》。中国人口超过14亿,人均GDP突破1.2万美元,最终消费支出占GDP比重连续11年保持在50%以上,是全球最有潜力的消费市场。中国扩大内需,必然会为各国企业进入中国大市场提供更多契机,进一步“让中国市场成为世界的市场、共享的市场、大家的市场”。
会议还强调,要坚持把高质量发展作为全面建设社会主义现代化国家的首要任务。实现高质量发展,创新是第一动力。世界知识产权组织9月底发布的《2022年全球创新指数报告》显示,中国排名第11位,连续十年稳步提升。会议指出,加快新能源、人工智能、生物制造、绿色低碳、量子计算等前沿技术研发和应用推广。这将有利于跨国公司在各种新经济领域获得更多发展机会。半个月前,全球知名的高科技制造企业——ABB机器人超级工厂在上海正式落成投产。公司相关负责人说,来自中国团队的创新智慧将被应用到全球工厂中,“在中国,为中国”乃至“为世界”的愿景得以实现。
“开放”是会议传递的又一个明确信息。会议强调坚持推进高水平对外开放,稳步扩大规则、规制、管理、标准等制度型开放,提出更大力度吸引和利用外资。今年前10个月,中国实际使用外资同比增长14.4%。“提升贸易投资合作质量和水平”“加大现代服务业领域开放力度”“落实好外资企业国民待遇”“积极推动加入全面与进步跨太平洋伙伴关系协定和数字经济伙伴关系协定等高标准经贸协议”……一系列措施将为外资提供更广阔、更安心的发展空间。近期,中国德国商会、中国澳大利亚商会的调查结果显示,多数受访企业对在华市场机遇和盈利持乐观态度。
中国发展离不开世界,世界发展也需要中国。岁末之际,这场在中共二十大后召开的中央经济工作会议,向世界展现了中国经济的韧性、市场的潜力、创新的活力、开放的魄力。中国式现代化行稳致远,世界将收获更多共赢机遇。(国际锐评评论员)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)