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)
新时代好青年如何闪亮青春******
作者:姚文杰、冯秀军(中央财经大学马克思主义学院)
时代各有不同,青春一脉相承,无奋斗,不青春。新时代呼唤何种青春奋斗,新时代青年的奋斗又该如何开启?习近平总书记在党的二十大报告中对广大青年“立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年”的寄语,蕴藏着新时代青年奋斗的内驱力。
“有理想”昭示奋斗目标。激发新时代青年奋斗,要回答“为什么而奋斗”的问题。目标是奋斗必不可少的内核。奋斗就像踮起脚尖去摘果实,如果是在一棵看不见果实的树下盲跳,自然易生犹疑之心,出现躺平念头。当然,现实生活有很多外在压力,即使没有目标,人也无法轻易躺平。但不躺平,还可能走进另一种困境,那就是内卷。内卷和奋斗不是一回事,内卷往往是盲目的,因为没有目标,只能盯着别人,即使卷赢了,其中也有太多低效的、无意义的消耗。因此奋斗必须知道“为什么”,才能摆脱无方向的内卷,战胜无动力的躺平。并非任何一种目标都能给奋斗指明方向、注入动力。几年前,大学生中出现了一种“空心病”现象。从他们的剖白看,他们并不缺少目标,但仍因不知道何为人生的意义、奋斗的价值而苦闷迷茫。能够作答人生之问、价值之问的不是具体目标本身,而是昭示目标的理想。目标可以着眼于具体和眼下,切实可行才会不断给人正向反馈;而理想要远大,理想是为人生定向的,不远大不足以使人看到方向,如同夜间行路,太近的灯光只能照亮眼前,给不了一个人向何处去的答案。青春蕴含强大的拼搏能量,青年不能只看到一角四方的天空,而是要放眼天下,用脚步丈量祖国大地,用眼睛发现中国精神,用耳朵倾听人民呼声,用内心感应时代脉搏。习近平总书记在纪念五四运动100周年大会上号召广大青年:“让青春在为祖国、为人民、为民族、为人类的奉献中焕发出更加绚丽的光彩。”面向未来,走好新时代的长征路,新时代青年要做强国栋梁,坚定理想信念、矢志拼搏奋斗。
“敢担当”拓展奋斗光谱。激发新时代青年奋斗,要从“为谁而奋斗”中寻找答案。如果只讲个人奋斗,就会变成“精致的利己主义者”。精致利己,顾名思义即一切奋斗只是为了达成自己的私利。尽管实现每个人的幸福是人类奋斗的终极目的,但个人的幸福却无法仅凭只为自己的奋斗达成,它倚赖每个人奋斗力量的汇聚。翻开中国近代史,为何布满深重苦难?“四万万中国人,一盘散沙而已”。中国共产党成立后,何以能在百年间使中国改天换地?因为它以民族复兴的担当,引领并将全体人民的奋斗组织了起来。今天,我们比历史上任何时期都更接近、更有信心和能力实现中华民族伟大复兴的目标,但同时,我国改革发展稳定面临不少深层次矛盾躲不开、绕不过,国际形势严峻复杂,来自外部的打压遏制随时可能升级。面对风高浪急甚至惊涛骇浪的重大考验,唯有担当起党和人民赋予的历史重任,方能在激扬青春、开拓人生、奉献社会的进程中书写无愧于时代的壮丽篇章。“敢担当”并非个人的单向付出,而是一种双向奔赴。担当使个人与国家、时代产生命运与共的联结,当一个人融入了一群人,一群人又会托举起一个人。
“能吃苦”锤炼奋斗韧性。激发新时代青年,要对“如何奋斗”做出解答。奋斗就要准备好与困难短兵相接,若意志力薄弱、生性懒惰都难以克服,何谈战胜挫折?今天,不少人在奋斗之路上处于一种“仰卧起坐”的状态,在卷和躺之间反复横跳。如果“躺下是为了更好地出发”,那么这样的躺下无可厚非。但如果演变为“遇挫即躺”的惯性,就会削弱韧劲,使原本不强的意志更加脆弱。这样的青年,改变自己的命运都不可能实现,遑论报效祖国、担当民族复兴之大任?如何锤炼奋斗意志,增强面对困难时的韧劲?没有谁生来就比别人意志更坚定,吃过苦才会不怕苦,克服困难一次,才会更有勇气迎战下一次。习近平总书记在河南安阳林州市红旗渠纪念馆考察时强调,年轻一代要继承和发扬吃苦耐劳、自力更生、艰苦奋斗的精神,摒弃骄娇二气,像我们的父辈一样把青春热血镌刻在历史的丰碑上。
“青奋斗”吹响青春号角。奋斗是艰辛的,每一代青年的奋斗都不容易。今天的年轻人,并非不能吃苦。武汉疫情,新时代青年白衣为甲、逆行出征。郑州暴雨,新时代青年筑起人肉防洪墙,与洪水较量。北京冬奥,新时代青年顶着刺骨的冷在雪地轮班值守。重庆山火,新时代青年在50度的体感高温里运送物资。一旦青年心中的使命感在关键时刻被唤醒,就会激发出冲锋的勇气和豪情。但日常生活、工作多数时刻平淡无奇,相比于豪情万丈的冲锋和突击,更需要久久为功坚守、默默耕耘奉献,更需要一个人的毅力、耐力和定力。
今天,新时代青年的人生之旅已经同国家的复兴之路一起,铺展在实现第二个百年奋斗目标的新征程中。习近平总书记在中国人民大学考察时强调,希望全国广大青年牢记党的教诲,立志民族复兴,不负韶华,不负时代,不负人民,在青春的赛道上奋力奔跑,争取跑出当代青年的最好成绩。面对前无古人的伟大事业,广大青年要以“有理想”远眺前路,以“敢担当”拓宽天地,以“能吃苦”披荆斩棘,在奋斗中与祖国同行,以有理想、敢担当、能吃苦的奋斗,成就闪耀的青春。
(本文系北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心重大项目[19LLZD08]成果)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)