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)
当“丝路明珠”遇到上合,读懂习近平所说的历史启迪******
(近观中国)当“丝路明珠”遇到上合,读懂习近平所说的历史启迪
中新社北京9月17日电 (记者 梁晓辉)“古丝绸之路为亚欧大陆商品物产大流通、科学技术大传播、思想观念大碰撞、多元文化大交融作出巨大贡献,也为上海合作组织国家实现和平与发展提供了历史启迪。”在上合组织撒马尔罕峰会上,中国国家主席习近平如是说。
当地时间15日至16日,上海合作组织成员国元首理事会第二十二次会议在乌兹别克斯坦的古丝路名城撒马尔罕举行。于撒马尔罕观上合组织发展,延绵千年的“丝路精神”与不断发展的“上海精神”在此交汇。
“文明的十字路口”“地球的不老容颜”“举世闻名的丝路明珠”……当千年古城开启“上合时间”,撒马尔罕如何以其悠久的历史照鉴未来,带给世人思考。
历史上,撒马尔罕因古丝绸之路而兴,如今成长为丝绸之路经济带上的重要城市,映照了以和平合作、开放包容、互学互鉴、互利共赢为内涵的“丝路精神”。
而现实中,上合组织因互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展的“上海精神”,走出一条新型区域组织的合作与发展道路,不断展示出生命力。
“‘上海精神’与‘丝路精神’是相通且一脉相承的。”中国上合组织研究中心秘书长邓浩认为,二者都抓住了人类文明发展的大势,主张平等、交流、合作、共赢,“站在了人类历史正确的一边”。
上合组织成立于2001年,以协调解决成员国棘手的安全问题为出发点,一路延伸至经济、文化等多领域合作,职能不断扩大的同时,成员也由最初的6国增至8国。
起初,上合组织并不被看好甚至被误读、唱衰,然而走过20多年,上合大家庭“朋友圈”不断扩大,向心力和吸引力不断上升,一路发展成为当今世界幅员最广、人口最多的综合性区域组织。
回顾上合组织20多年的发展历史,习近平在撒马尔罕峰会讲话中总结其“成功密码”:坚持政治互信,坚持互利合作,坚持平等相待,坚持开放包容,坚持公平正义。在题为《把握时代潮流 加强团结合作 共创美好未来》的讲话中,他还指出,这5点经验充分体现了互信、互利、平等、协商、尊重多样文明、谋求共同发展的“上海精神”。
“上海精神”是上合组织的理念基础和行动指南。邓浩认为,上合组织成功的根本,在于这一理念具有先进性。
邓浩说,“上海精神”超越了当下一些西方国家长期奉行的“冷战思维”“霸权思维”,建立了一种新型的合作模式,主张合作、包容、开放。这其实是广大发展中国家的共同诉求,也是世界上大多数国家的诉求。因此,一直有新的国家想加入到上合组织中来。
德不孤,必有邻。在撒马尔罕峰会上,上合组织成员国领导人签署了关于伊朗加入上合组织义务的备忘录,启动接收白俄罗斯为成员国的程序,以及批准、同意埃及等8国为新的对话伙伴。在组织内体现为向心力的“上海精神”,已在世界上展现出十足吸引力。
“过去我们践行‘上海精神’取得巨大成功,未来我们还要秉持‘上海精神’一路前行。”习近平展望上合组织未来发展时说。
历史照鉴现实,更启迪未来。于撒马尔罕观上合组织发展,习近平进一步倡议“推动构建更加紧密的上海合作组织命运共同体”,并提出上合组织下一步发展的中方主张:加大相互支持,拓展安全合作,深化务实合作,加强人文交流,坚持多边主义。
落实全球安全倡议、推动全球发展倡议在本地区落地生根、继续加强共建“一带一路”倡议同各国发展战略和地区合作倡议对接……习近平所提重点方面,被认为既着眼于当下世界安全所需,又兼顾发展长远之道,也被写入峰会发表的撒马尔罕宣言中。
安全与发展向来是一枚硬币的两面,对百年变局之中的欧亚地区更是如此。当下,该地区安全环境和发展条件遭遇近30年来前所未有的挑战,而构建上合组织命运共同体所锚定的,正是成员国最迫切关心的问题。
上合组织秘书长张明在谈及地区安全问题时认为,未来上合组织可从习近平主席提出的全球安全倡议中汲取更大能量,将上合组织地区打造成和谐、安宁、稳定、可持续发展的示范空间。
而对于发展问题,吉尔吉斯斯坦卡巴尔通讯社前社长、政治分析师库班透过媒体表示,习近平主席提出的共建“一带一路”倡议,拉近各国间的距离,促进共同发展。上合组织国家深知,共建“一带一路”是各国坚定相互支持、扩大各领域合作的重要途径。
“新形势下,上合组织对于成员国和地区发展具有更加重要的作用。”中国俄罗斯东欧中亚学会会长李永全指出未来构建上合组织命运共同体的优势所在:“上海精神”正受到越来越多国家的认可和赞赏,上合组织务实合作日益具有生命力,上合组织所覆盖的区域是最佳合作对象。
他认为,构建上合组织命运共同体是“上海精神”的延续,赋予“上海精神”新的时代内涵。“中国也再次用实际行动表达对推动上合组织发展的诚意。”
于千年古城撒马尔罕观上合组织发展,“丝路精神”、“上海精神”、构建上合组织命运共同体一脉相承,历史正启迪当下,照鉴未来。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)