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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)
“00后”消防员的春节：我守护万家灯火，愿你渐入“家”境******
中新网北京1月18日电(韦香惠)“起床——”小年清晨的第一声“起床哨”，在消防员王中嗣听来亲切而又响亮。尽管春节临近，他依然还在执行森林巡护任务，一刻不敢松懈。
出生于2000年的王中嗣，2019年参加工作，现已是内蒙古大兴安岭森林消防支队的一名班长，去年12月来江西省九江市执行跨省驻防任务。
图为王中嗣带队执行巡护任务 受访者供图“今天是小年，大扫除的好日子，大家动作都快一点，一会还要交代防火执勤的注意事项……”作为班长，王中嗣早已养成提前10分钟起床的习惯，总是第一个整理好内务、洗漱，再督导各班内务卫生。
“班长，稍等5分钟，我给我爸妈打个电话。”班里一位队员的“口头假条”提醒王中嗣，小年的日子里，该向父母打个电话了。
“爸，妈，家里年货都置办了吧？我邮了些江西的特产给你们，今年又要在外地过年了，您二老保重！”短短的三两句话，王中嗣却不由得愧疚起来。
这是王中嗣成为森林消防员的第四年，也是他第二次独自在外过年。
庐山五老峰山间，坡度70度左右的悬崖峭壁之上，直线距离1.2公里，山路却走了近1个小时。一支由30人组成的巡山小分队背着20余公斤的灭火装备，厚厚的防火服，走进荆棘遍布的丛林，进行艰难的爬行，他们橙红色的身影远远看上去十分耀眼。
“翻过这个山头，到下一个山头就可以歇会儿了。”王中嗣给大家鼓劲儿。气温零下1°C、风力6级的天气条件下，“白天出透汗，早晚凉透心”，直到正月十五，这都将是消防员们每天巡护的“必修课”。
图为王中嗣带队执行巡护任务 受访者供图“巡护执勤看似非常枯燥，实际意义却重大，江西省的自然生态环境非常好，名胜古迹数不胜数，现在正值秋冬季防火紧要期，防火更是重中之重。”队员们都很佩服这位年龄不大，但灭火经验丰富的“00后”班长。
“南方和北方的自然环境真是差别太大了，这山的坡度都快成直角了。”回忆起前段时间参加九江市都昌“12·26”森林火灾的灭火救援任务，同班的消防员李凯心有余悸，“要不是王班长拽我一下，那棵倒木可能就砸我脑瓜子上来了，而不是砸在风机筒上了”。
在王中嗣看来，火场上瞬息万变，加上这里山势陡峭，每次出任务都不能掉以轻心。“其实，上山巡护我们都习以为常了，春节期间任务重，我们也只是干好本职工作，而且平时训练到位，这点苦不算啥。”
天色渐暗，庐山的秀丽景色掩入深重的雾气之中。巡护结束，王中嗣向中队长报告，这天的执勤情况一切正常。
返回营区途中，他给家里人发去信息，“春节，是一年里最重要的日子，过年，是渴望故乡重逢的时节，团聚，是值得重温的美好回忆。但对于有些人来说，是使命任务在肩，是坚守战斗岗位，是守护万家灯火”。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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