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天天中彩票2023-01-31 16:05

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)

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建立“休挖期”与“保护基地” 青海政协委员建言保护“软黄金”******

  中新社西宁1月17日电 (祁增蓓)制定冬虫夏草合理采挖与控制政策、严格禁止商业性质的挖幼虫、卖幼虫行为、建立冬虫夏草野生种质资源保护基地……正在召开的青海省两会上,青海省政协委员为保护“软黄金”冬虫夏草建言献策。

资料图为2022年6月24日,研究团队在青海省玉树藏族自治州玉树市巴塘乡,调研冬虫夏草野生资源和采挖现状。 中新社发 魏立新 摄

  中国冬虫夏草的产量占世界产量的98%,而青海冬虫夏草占中国60%以上的产量,是世界冬虫夏草当之无愧的主产区,也是青海省虫草产区农牧民增收的重要来源。冬虫夏草天然资源十分宝贵,因此也被称为“软黄金”。

  据统计数据,青海省冬虫夏草年产量约80吨至100吨,年产值180亿元(人民币,下同)至200亿元,数百万农牧民因此受益,特别是在核心产区,冬虫夏草成为农牧民家庭主要收入来源。

资料图为2022年6月23日,研究团队在青海省玉树藏族自治州玉树市巴塘乡,采集野生冬虫夏草。 中新社发 魏立新 摄

  青海省政协委员、中国科学院西北高原生物研究所副所长魏立新17日接受中新社记者采访时表示,冬虫夏草产业的发展关乎百万农牧民生计与稳定。

  “超时超限采挖,可能导致冬虫夏草子座子囊孢子在成熟前就被挖走,随后几年冬虫夏草产量便会不断下降,最后影响的还是当地的农牧民。”魏立新希望,青海能尽快制定冬虫夏草合理采挖与控制政策,设立冬虫夏草采挖控制区,实行可控制性采挖。

  魏立新说,同样迫在眉睫的还有对采挖期限的规定。“南方有休渔期,我们可以设置休挖期。由于海拔、气候差异,具体时间可与当地政府、牧民等商讨后决定,建立适合各产区的冬虫夏草‘采挖期’与‘休挖期’制度。”

  青海省政协委员、玉树藏族自治州工商联副主席格扎与魏立新有同样的想法,他告诉记者,近两年来,玉树在协调生态效益和经济效益方面不断努力,对冬虫夏草的采挖变得更加规范,牧民的生态意识也在不断提高,对冬虫夏草的保护也朝着好的方向发展。

资料图为2022年6月22日,研究团队在青海省玉树藏族自治州玉树市巴塘乡,采集的野生冬虫夏草标本。 中新社发 魏立新 摄

  格扎说,相比于产量下降给牧民造成收入下滑的影响,他更加担心不规范的采挖对生态和资源带来不可估计的后果。

  “2012年左右,我们在调研时发现有些冬虫夏草主产区的草场被转包,由于经济利益的驱使,承包商往往采取毁灭性的采挖,包括采挖冬虫夏草幼虫,使得冬虫夏草资源难以实现自我修复。”魏立新说。

  魏立新认为,除了严格控制私人采挖转让,禁止商业性质的挖幼虫、卖幼虫行为之外,还应在冬虫夏草自然生态系统保存完整、代表性强,核心资源集中分布或生态脆弱需要休养生息区域,建立冬虫夏草野生种质资源保护基地。

  据记者了解,业界呼吁青海省政府建立冬虫夏草保护区始于2010年。魏立新提出,在确保冬虫夏草和生态环境不受损害的情况下,可开展冬虫夏草管护巡护、生态修复、调查监测等活动,进行非破坏性科学研究观测、标本采集,既有利于科研,让冬虫夏草物种得到更好的繁衍和适度的开发,又有利于增加地方农牧民的收入。

  “如果能有保护基地,我们的冬虫夏草就会得到更好的保护,我相信牧民也愿意基地设立在自家草场。”格扎说。(完)

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