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)
红星耀中华 | 大卫·弗格森:中国共产党的领导是强大的政治优势******
2006年,大卫·弗格森(David Ferguson)从英国远渡重洋,来到中国。十多年来,他主要从事新闻出版工作。作为中国外文局外文出版社的荣誉英文主编,弗格森是《习近平谈治国理政》一至四卷英文版的英译文改稿专家,并参与了我国多部政府白皮书以及其他各类重点图书英文译文的改稿润色。他不仅见证了中国的发展,也在以一个西方人的视角向世界传播更多中国的声音。
大卫·弗格森。受访者供图
来到中国前,一如很多西方人,弗格森对中国了解甚少。“我当时只是知道中国是一个大国,以为除了北京、上海这样的大城市以外,中国大部分地方都很贫穷。”弗格森说。
然而,到中国后,弗格森发现他此前对中国的印象并不准确。尤其是在2008年3月,当他看到西方媒体对于中国西藏的不实报道与抹黑之后,弗格森决定将自己所亲眼见证的中国故事以更加准确、真实的方式呈现给西方受众。
随后,弗格森成为了中国一家新闻网站的记者,并先后参与了汶川地震、北京奥运会、上海世博会等一系列重大新闻事件的报道。
入职外文出版社后,弗格森曾前往中国多个城市考察,并撰写多部介绍中国二三线城市的书籍。然而,最令其自豪的,莫过于作为英文编辑参与了《习近平谈治国理政》英文版的审校与出版工作。他本人也对习近平新时代中国特色社会主义思想有着深刻的见解和认识。
“习近平新时代中国特色社会主义思想听上去有些复杂,但如果深入研究你会发现,这是一个逻辑严密的整体。”弗格森说。“每一个(理念)都是这套完整思想体系的一部分。它们组合在一起,涵盖了治理中国的方方面面。”
大卫·弗格森手持《习近平谈治国理政》。外文出版社供图
弗格森认为,中国共产党的领导是中国得以飞速发展的重要原因,是强大的政治优势。在他看来,中国的脱贫攻坚成就举世瞩目。
2022年10月22日,党的二十大在北京胜利闭幕。弗格森表示,中共二十大的召开“恰逢其时”。
弗格森对二十大报告中提出的“中国式现代化”一词有着自己的见解。“中国式现代化要走的路与以往美西方现代化不一样。”弗格森说,“这不是一条为了少数人利益而剥削多数人的道路。这是一条合作共赢之路。这是一条以人民为中心的发展之路。这样做的目的是确保没有人被抛在后面,每个人都能共享发展的果实。我认为中国共产党带领中国在这方面做得很好。”
但与此同时,西方一些国家仍然对中国和中国共产党采取敌视的态度,并不时发动媒体对中国进行抹黑。弗格森认为,这不是简单的误解。
弗格森说,误解的出现是由于缺乏信息或误导性信息而发生的。而中国现在面临的是一种被故意制造的“情感敌意”。“美西方花了很长时间试图让人们相信,他们的制度是最好的、唯一行之有效的,而突然之间出现了一个没有采用他们的制度却做得非常好的国家。”
弗格森指出,中国的发展使得西方人近代以来的道德和制度优越感受到了挑战,对于中国的诋毁和抹黑是出于情绪上的反应。“在我看来,这便是整件事情的根源。”他说。
2021年弗格森获得中国政府颁发给外国专家的最高荣誉“中国政府友谊奖”。同年,他还获得了我国出版界最高涉外奖项“中华图书特殊贡献奖”。这是对他多年来的辛勤工作,尤其是致力于在国际舞台上传播中国声音的最好褒奖。
谈到自己对于未来工作生活的展望,弗格森表示,会一如既往地工作下去,争取作出更多贡献。他已经去过大半个中国,每到一个地方都有新的收获。“未来,我希望做的另一件事是在社交媒体上展示中国,因为比起写书,在社交媒体上我们能够触达更多读者,继而传递更多中国声音。”
(文图:赵筱尘 巫邓炎)