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)
“汶川哥哥”重回泸定 看望当时抱在手中的小婴儿******
“汶川哥哥”回泸定看望他救出的婴儿
“汶川哥哥”与他在地震中救出的孩子隔了4个月又相见啦!1月5日的这次重逢让大家都激动不已。2022年9月6日,在四川省甘孜州泸定县救灾现场,参与救援的森林消防员张自立怀抱着一名2个月大的婴儿,小心翼翼地将其转移到安全处,他也被网友亲切地称为“汶川哥哥”。这名被救助的孩子叫杨泽楷,家住泸定县得妥镇,巧合的是,孩子的爸爸也是一名消防员。兔年春节临近,“汶川哥哥”张自立与消防队员们驱车前往泸定县得妥镇,再次抱起了杨泽楷。
紫牛新闻见习记者 陈燃
“汶川哥哥”重回泸定 看望当时抱在手中的小婴儿
2022年9月5日,四川省甘孜州泸定县发生6.8级地震。在随后几天紧锣密鼓的救援中,发生了许许多多惊心动魄的救援故事。其中,“汶川哥哥”温柔地怀抱着小婴儿,将他转移到安全处的那张照片,曾经让很多人红了眼眶。当时救人的“汶川哥哥”名叫张自立,是四川省森林消防总队阿坝州支队汶川大队的消防员。
“当时孩子奶奶抱着他,告诉我他才2个月大,头部有轻伤。我就赶紧从奶奶手上接过孩子,抱着他快速往村外转移。”张自立说。巧合的是,张自立抱着孩子的那一幕被记者拍下,后来这张照片感动了无数网友,因为他是汶川大队的消防员,戴着写有“汶川”字样的臂章,大家就亲切地叫张自立和他的队友们“汶川哥哥”。
后来,他们才得知,被救的孩子名叫杨泽楷,他的父亲杨得义也是一名消防员,在雅江县工作,地震发生后他正在另一个地方执行救援任务。
张自立告诉记者:“后来,我们一直保持着联系,也一直想有时间能再去泸定看望他们,但前几个月一直忙着参加救援任务和备战冬春防火期,所以看望他们的时间被一再推迟。”
春节前,张自立和队友们终于有了重回泸定的机会,汶川大队的领导嘱咐他和队友们,回去时要给湾东村的村民们带些水果当做新年礼物。临行当天,张自立早早起床把准备给杨泽楷的玩具、衣服和苹果一股脑儿地装上了车。早在出行前,张自立就要到了杨泽楷的身高和体重,买了合身的衣服,而选择苹果则是他和战友们对全体村民们的朴素祝福,“希望他们都能平平安安。”随着离目的地越来越近,平时少言少语的张自立话多了起来,“特别期待,想看看小家伙现在怎么样了,还认不认识哥哥了!”
另一边,孩子奶奶杨先琼早早地就站在得妥镇卫生院门口迎接他们了。走到他们租住的房屋前,孩子爸爸杨得义正抱着小泽楷在楼前等候,张自立走过去,和孩子爸爸打了声招呼,然后温柔地抱起小泽楷。如今已6个月大的小泽楷特别乖巧,还伸出小手想去拿张自立胸前的中国消防救援队徽,“你还认得我哇,杨泽楷?”张自立开心地逗着杨泽楷,时隔4个多月的重逢,没有什么比看到孩子红扑扑的笑脸更令他开心了。
汶川地震时他曾被救援 如今他成了救人的消防员
张自立将此前获得的2万元钱公益基金以“汶川哥哥”的名义捐给了杨泽楷。孩子的家人连连感谢张自立和他的队友们,张自立说:“我6岁的时候,经历过汶川地震,那时候我家里的房子都倒塌了,是解放军和消防员赶来救援,为我们搭起了帐篷,送来了生活用品。我一直记得特别清楚,也特别感谢他们,这些年,大概也是那种力量,促使我长大成为了消防员吧!也许未来某一天,小泽楷也会想成为一名消防员呢!”
张自立和队友们坐着车子离开时,看着车窗两边的房屋和道路,颇有感触:“如今路修好了,路边的房子也在重建,相信大家的日子一定会越来越好的!”
(文图:赵筱尘 巫邓炎)