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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)

警惕!日本首相访美,释放多重危险信号******

  中新网北京1月13日电(记者 甘甜) 当地时间1月13日,日本首相岸田文雄开启任上首次访美行,将与美国总统拜登在白宫会晤,以求进一步深化日美同盟关系。

  但会谈还未开始,日媒却惦记上中国,字里行间不断鼓噪“抗衡中国”,谋求扩军备武。其背后所释放的“危险信号”,值得警惕。

资料图:日本首相岸田文雄。

  岸田访美,旨在“抗衡中国”?

  岸田文雄从9日起开始欧美五国访问。美国,无疑是最为重要的一站。

  连日来,日媒频频“放风”,称拜登回应日方请求、决定与岸田举行会谈,是因为“与中国的竞争成为最优先课题”。

  日美外长、防长也于11日在华盛顿开会预热。日本共同社称,日美高级官员同意中国对“印太地区构成最大的战略挑战”,宣称要加强威慑,将两国安全条约的范围扩大到太空。

  在日美首脑会谈中,两国还可能聚焦哪些议题?

  据多家日媒消息,拜登与岸田将讨论俄乌局势、气候变化以及经济问题。岸田还将介绍在新版《国家安全保障战略》中提出的彻底强化防卫力和大幅增加防卫费。

  消息人士透露,双方拟就加强核能发电和液化天然气(LNG)等能源领域合作达成共识;为“抗衡中国”,在包括半导体、人工智能(AI)、量子等尖端技术在内的经济安保领域扩大合作。

  会谈后,双方预计将发表以安全保障为中心的联合声明,强调推动“自由开放的印太地区”的重要性,并再次确认《日美安全保障条约》第五条适用于所谓的“尖阁诸岛”(即中国钓鱼岛及其附属岛屿——记者注)。

  中国社会科学院日本研究所研究员吕耀东认为,日本将借首相岸田此访进一步渲染“中国威胁”。从炒作南海问题,到宣称乌克兰危机可能会在东亚发生,如何应对这些所谓的“地区威胁论”,或将是此次会谈的主要内容。

资料图:停泊在日本横须贺美军基地的美国“里根号”核动力航母。

  日本想要“成为矛的一部分”

  近段时间以来,日本野心外露,不满足于过去自卫队作“盾”、美军作“矛”的分工,也想“成为矛的一部分”。

  2022年底,日本政府正式通过三份重磅安保政策文件。其中,新版《国家安全保障战略》宣称,日本应拥有“反击能力”,即“对敌基地攻击能力”。

  日本政府2022年底还通过了2023财年政府预算草案,防卫预算达68219亿日元。其中,购买美制“战斧”巡航导弹预算为2113亿日元,获取远程攻击性导弹及相关预算高达1.4万亿日元。

  吕耀东表示,值得注意的是,继美国发布“国家安全战略”后,日本也敲定了三份安保政策文件。也就是说,“过去日本的安全由美国来保护,而现在日本也要保护其盟国美国,因此其自称需要攻击性武器。”

  外交学院国际关系研究所教授周永生还指出,“日本拥有‘反击能力’后,等于过去所说的‘专守防卫’政策被抛弃,和平宪法也被架空,出现了和战后自我约束的军事战略完全不同的、没有任何约束的军事战略。”

  日本在军事“松绑”的路上越走越远,引发多方担忧和反对。

  从东京首相官邸门前到广岛市内,日本民众发起抗议行动,高呼“不准增加军费” “反对大增军备和大增税”,抨击三份安保政策文件是违反宪法的“暴行”。

  还有日本民众直言,“日本政府增加军费投入,这肯定威胁到我们的生存。这是绝对不应该做的政治行为。”

  近日,韩国外交部负责人重申政府既定立场,即日本的国防国安政策要“朝着有利于地区和平稳定、坚持和平宪法精神的方向,公开透明地运行”。

  中国外交部发言人汪文斌日前也强调,中方再次敦促日方恪守中日四个政治文件各项原则,切实将“互为合作伙伴、互不构成威胁”这一政治共识体现到政策上,落实到行动中,尊重亚洲邻国的安全关切,在军事安全领域谨言慎行。

1月11日,华盛顿,日本防卫大臣滨田靖一(左)与美国国务卿布林肯(右)握手。

  岸田为何此时对美“投怀送抱”?

  就在岸田政府向美国“投怀送抱”之际,其国内执政却危机四伏。

  2022年底,日本内阁陷入“辞职多米诺”,多名成员因政治资金使用等问题相继辞职。岸田本人也被曝政治资金收支报告中有近百张“空白发票”,引发争议。自民党一些要扳倒岸田势力的反对派,还在利用他提出的“通过增税支撑防卫费”问题施压。

  丑闻不断,岸田内阁支持率持续走低。自1月7日起为期3天的舆论调查结果显示,岸田内阁的支持率仅为33%。另一项日本全国最新舆论调查则显示,46%的受访者认为岸田应在2023年上半年辞职。

  在此情况下岸田为何要外访,就不难判断了,周永生指出,“过去一旦内政出现问题、支持率下降,安倍就会借用外交手段,岸田也学会了这招,想寻求美国支持,减少内部压力,同时通过此次访问取得外交成果,挽回低迷的支持率。”

  但如今的日本物价高涨,经济数据表现疲软,民众叫苦不迭,岸田政府若不顾民众声音,执意制造分裂对抗,其谋算或许终难如愿。(完)

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