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)
二十大代表风采丨香江蓝天“护卫先锋”王海旭:“发发必中”构筑空天盾牌******
中新网北京10月13日电 题:香江蓝天“护卫先锋”王海旭:“发发必中”构筑空天盾牌
记者 郭超凯
盛夏子夜,一场多军兵种检验性模拟对抗演练在香港东南方向拉开帷幕。驻香港部队某分队装备车辆集结编队,迅速抢占阵地、做好战斗准备、静待“敌机”入网。
突然,目标雷达上出现多个亮点,“敌机”分批次、多角度、短间隔向发射阵地进袭。
“目标贴近海面向我飞行,接近抗击最低点……”听着作战参谋焦急的报告声,党的二十大代表、驻香港部队某部分队长王海旭一言不发,目光死死盯着雷达显示器。
“3发导弹,连续抗击!”终于等来最佳制“敌”时机,王海旭一声令下,导弹精准“击中”目标,再一次续写分队组建以来“发发必中”的光辉战绩。
从西北边陲,到白山黑水,再到香江之畔,王海旭把铿锵脚步谱成忠诚音符。
足迹几乎在边境线画了一个圈
2004年,王海旭从内蒙古赤峰以优异成绩考入国内一所“双一流”大学。谈及儿子,父母满是骄傲与自豪。谁曾想,王海旭入学不到一年,就被一张征兵海报点燃了携笔从戎的梦想。他不仅背着父母“偷偷”报了名,还主动申请到新疆戍边……
西北边陲的漫天风沙没有让王海旭心生退却,反而让他坚定了矢志报国、建功军营的信念。他铆足劲摔打自己、磨炼自己、提高自己,很快崭露头角,第二年便考学提干。毕业分配时,本来有机会选择到经济发达城市或离家较近地区工作,但王海旭又“自讨苦吃”地把自己“折腾”到了东北边防一线……
2019年12月,王海旭和妻子张晶玮刚刚结束6年的爱情长跑,步入婚姻殿堂。新婚燕尔的王海旭突然接到上级通知:选调驻香港部队某部工作。
这次去香港,不仅要面临夫妻两地远距离分居,还要面对全新的环境、全新的岗位、全新的挑战,王海旭心想:作为丈夫,选择照顾家庭是情理所在;但作为军人,祖国有召唤,我义不容辞。
出生于内蒙古,当兵在西北,提干赴东北,选调到香港,王海旭的足迹几乎是在祖国边境线画了一个圈。
“就算大海捞针也要给它捞起来”
对于防空兵来说,及时发现目标、准确识别目标,才能稳定跟踪目标、精准打击目标。
2020年,王海旭带队赴华北某地执行打靶任务。受海面天气、浪涌、风速等自然因素影响,海杂波使雷达屏幕一片雪花,从中识别目标犹如大海捞针。
“只要打赢需要,就算是大海捞针也一定给它捞起来。”王海旭专门成立技术攻关组,天天铆在海边阵地上,搜集数据、分析波形、研判规律,有时说梦话都是技术参数。
功夫不负有心人,在上千组数据对比分析中,原本杂乱无章的雷达噪点图变得有章可循,海杂波对弹炮系统的影响也被一一找出。在地空模拟对抗中,王海旭带领分队精准识别责任区内十余批空中目标,综合评分位列前茅。
过去,王海旭一直在西北、东北等内陆地区执行防空任务,来到香港这个滨海环境,过去引以为傲的“拿手活”也遭遇到了陌生地域的“拦路虎”。
看到分队荣誉室里一枚枚沉甸甸的奖牌,凝视着导弹“发发必中”的纪录,王海旭暗下决心:归零从头学,整装再出发。他反复翻看教材,笔记密密麻麻记了3大本,一些干部骨干都被他问得“不耐烦”。3个月下来,王海旭对分队数十种专业如数家珍,数十台装备性能参数都“一摸准”“一口清”。
2021年7月,西北大漠深处精兵云集、硝烟弥漫,某实弹战术演习的“压轴大戏”拉开战幕。轮到王海旭所在分队实弹射击时,突然刮起了沙尘暴,顿时狂风大作,黄沙漫天。
突如其来的恶劣天气极大地增加了实弹射击难度,射击窗口期只有短短20多秒,所有人心里都捏了一把汗:打还是不打?
就在大家思忖着可能会因为天气条件恶劣而放弃实弹射击时,话音器里传来王海旭坚定的命令:“发射!”
瞬时,3枚导弹刺破苍穹直冲云霄,十几秒钟后目标雷达回波信号消失:3发全中!“打的就是极限!”
以头雁高飞带动群雁振翅
“一枝独秀不是春,万紫千红春满园。”在王海旭看来,自己过硬不算本事,关键还得带出过硬团队。
为了营造浓厚的谋战研战氛围,王海旭在分队广泛开展向战场学、向科技学、向官兵学、向厂家学、向兄弟部队学“五学”活动,创新开设军情研究室,带头走上讲台当教员,带领骨干逐个专业、逐台装备学习钻研。
有时,为了验证一个动作的可行性,白天,王海旭钻进兵器车,反复试验操作;晚上,他复盘历年对抗视频,一帧一帧看,不放过任何细节。
“找分队长?去阵地。”官兵们都说,无论是休息日还是节假日,王海旭总是在阵地上“泡着”。就连宿舍也被他装点成了“私人阵地”——一本本防空作战书籍、一个个地空导弹模型、一张张模拟抗击流程满带“战味”。
一次,导弹测试班用近4个多小时才测出的300多项导弹数据,王海旭一眼便发现了电压参数存在异常,比标准值高出了0.2伏。这让干了8年导弹测试的班长深感惭愧,不由得叹服分队长的“火眼金睛”。
头雁高飞带动群雁振翅。这些年,王海旭带头攻关,创新“融入体系尽远侦、区分火力同步打、集火抗击重点防”等一批新战法,研创“夜间微光标定法”等小革新、小发明76项,其中濒海地区抗海杂波防空等3个战法被上级授予战法创新奖。
军旗猎猎耀香江,使命如虹催征程。王海旭道出了一代代驻港军人的铮铮誓言:“香港有我,请党放心!”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 快盈官网地图 |