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)
【理响中国|铿锵有理·党校公开课】解码新时代十年伟大变革******
编者按:为深入学习宣传贯彻党的二十大精神,在中央网信办网络传播局的指导下,光明网联合中央党校(国家行政学院)习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心、中央党校(国家行政学院)国家高端智库,推出“理响中国之铿锵有理·党校公开课第五季”专题视频。13位党校教师以独特的青年视角,通过深入浅出的理论阐释、生动鲜活的理论故事和“高颜值”的理论视频,推动广大青年与党的创新理论“共情”,打造学习宣传贯彻党的二十大精神的精品力作。
本期由中央党校(国家行政学院)中共党史教研部付吉佐,解码新时代十年历史性成就和伟大变革。
【文字实录】
从2012年到2022年,十年间,我们的国家和社会都发生了很大的变化。习近平总书记在党的二十大报告中,提到了16个方面的成就。这些成就,体现在我们日常生活的方方面面。大家都有哪些体会呢?我来分享一下我的体会。
2012年,我刚好大学本科毕业。那一年,我开始特别关注一个反映空气质量的指标,叫“PM2.5”。这个数值越高,说明空气质量越差。2013年1月15日,有媒体发布监测数据说,在全国74个监测城市中,有33个城市的PM2.5指数,都超过了300,这意味着,这些城市的空气,已经严重污染了。
2013年,我们开始了一系列延续至今的铁腕治污行动。效果呢,也是肉眼可见的,现在我们的天变得更蓝了、我们的山变得更绿了、我们的水变得更清了。拿我生活所在的城市北京来说,它曾经饱受雾霾之苦,有时难得出现一个蓝天白云的好天气,朋友们就会发朋友圈、晒美图。而现在,蓝天白云已是标配,曾经的奢侈品成为了日常品。我们国家生态环境领域发生的这些重大变化,也受到了国际社会的广泛关注。比如,美国彭博新闻社报道说,从2013年到2020年这7年,中国的空气质量改善幅度,相当于美国《清洁空气法案》实施30多年的改善幅度。
这十年,我感受最深的,是我从北京回老家,变得更快捷、更方便了。之前我乘坐的是K字头的绿皮火车,后来变成D字头的动车,再后来变成G字头的高铁。回老家的时间,也由最初的8小时,缩短到5小时,而后又缩短到3小时。现在,我早晨从北京出发,中午就可以回到家,吃上一碗妈妈包的热气腾腾的饺子。为什么会这样呢?因为我们建成了世界上最大的高速铁路网和高速公路网。遥想100多年前,革命先驱孙中山先生在他的《建国方略》中,曾经设想,建成16万公里的铁路和160万公里的公路,而如今,他的梦想已经被实现甚至被超越。截至到2020年,我国铁路营业里程已达15万余公里,其中高铁4万余公里,居世界第一;我国公路通车里程已达510万公里,其中高速公路15.5万公里,居世界第一。
这十年,我们在创新型国家建设方面也取得了很大的成就。我是一位航天爱好者,在工作之余还特别关注航天科技领域的发展情况。我大学毕业那会儿,中国刚刚实现奔月的目标,但是没有丝毫停歇,中国就决心自主开展火星探测。2016年,中国首次火星探测任务——“天问一号”获批立项,用了不到4年时间,便完成了探测器研制。2020年7月,天问一号发射成功,9个月后,成功着陆火星、开展巡视。通过一次任务就完成对火星的环绕、着陆和巡视三大目标,这在人类航天史上,是第一次。而且这十年,我们在电视上看到火箭升空的画面也明显增多了,那一次次的“点火”声,激动人心、震撼人心。从2020年5月到2022年8月,长征火箭连续103次发射成功。其中2021年中国航天发射任务55次,居世界第一。
这十年,我们的生活更便利了。记得上大学那会儿,我买书、买生活用品,还需要到实体店选购;而现在呢,我只需要在手机上下单,第二天就可以收到货物。这是十年前的我们所享受不到的便利。
这十年的成就,还有很多很多,比如说:我们国家的经济实力更强了,国内生产总值从54万亿元增长到114万亿元,经济总量稳居世界第二;我们的行政办事效率更高了,一大批行政审批事项被取消;我们的政治生态更清正了,一些歪风邪气、沉疴顽疾得到整治,反腐败斗争取得压倒性胜利并全面巩固;我们老百姓的医疗保障更好了、寿命更长了,人均预期寿命从74.8岁增长到78.2岁;同时,我们在国际上的朋友更多了,在国际上的话语权更大了,在国际上的地位更重要了。
总之,新时代十年的伟大成就,让我们更加自信了,让我们有了更多平视世界的底气,也让我们坚信,我们未来的生活会更加美好。
古人说:“看似寻常最奇崛,成如容易却艰辛。”什么意思呢?意思是说,看似最寻常的发展变化,背后却需要付出极其艰辛的努力。新时代这十年,正值中华民族伟大复兴战略全局与世界百年未有之大变局的交汇,面临的风险和挑战,可以说是前所未有的。比如说,在国际方面,“逆全球化”思潮愈演愈烈,“贸易保护主义”再次抬头,一些西方国家鼓吹与中国脱钩,并对中国进行讹诈、封锁和极限施压。在国内方面,中国的改革进入攻坚期、深水区,“好吃的肉都吃完了,剩下的都是难啃的硬骨头”,涉及到更多利益的调整和更深层次的矛盾。
所以说,新时代十年的伟大变革,决不是轻轻松松、敲锣打鼓就能实现的。那是因为,有以习近平同志为核心的党中央凝心聚力、审时度势、果敢抉择,团结带领全国各族人民撸起袖子加油干,对内全面加强党的领导和全面从严治党,以巨大的政治勇气深化改革,推进国家治理体系和治理能力现代化;对外全面推进中国特色大国外交,推动构建人类命运共同体,更加坚定地维护国家主权、安全和领土完整。中国这艘巍巍巨轮,更加行稳致远!
极不寻常、极不平凡的十年刚刚走过,新的历史任务已经到来了。习近平总书记在党的二十大报告中指出,“从现在起,中国共产党的中心任务就是团结带领全国各族人民全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标,以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”。苏轼有句词说得好,叫“一点浩然气,千里快哉风”。我们相信,中国共产党用伟大奋斗创造了百年伟业,也一定能用新的伟大奋斗创造新的伟业。
出品人:杨谷 林振义
总策划:陈建栋 孙晓莉
总监制:吴丛丛 黄伟
策划:蒋正翔 施墨
监制:张晞 李澍
统筹:韩丹 桑熙 陈航
编辑:徐倩阳 刘梦甜
编导:路天悦 梁爽 常世林
设计:王爱民 杨经国
中央网信办网络传播局指导
中国互联网发展基金会支持
中央党校(国家行政学院)习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心、中央党校(国家行政学院)国家高端智库、光明网联合出品