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大发平台2024-03-10

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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)

在地名寻根之旅中窥见文化发展脉络******

  ■本报记者 卫中

  “地名,是刻在大地上的文化基因,是铭记民族使命的坐标,是打开大好河山的钥匙。无数大大小小的地名组成了一个响亮的名字,中国。”近日,由中央广播电视总台联合民政部推出的国家地名文化节目《中国地名大会》第三季在总台央视中文国际频道热播。

  从一个个地名出发,《中国地名大会》第三季带观众穿梭在祖国的大江南北,构建起一场特别的文化之旅。延续前两季的基础思路,这一季节目在内容、赛制、技术等多个维度再度升级,为这场文化之旅增添更多趣味和意蕴。

  跨越时间和空间,多维解读地名文化

  “从地名看文化,从文化看中国”,地名是一地最为直观的符号之一,连接着一方水土的历史与当下,也浓缩着一个地区的风土人情。以一个个散布在祖国各地的地名为载体,《中国地名大会》第三季继续通过知识问答的形式,在时间和空间的跨越中探寻地名的“前世今生”。

  江西婺源的篁岭晒秋被评为“最美中国符号”,黑龙江省双峰林场有着“夏无三日晴,冬雪漫林间”的奇景……通过“以点绘线、由线带面”的方式,节目从全国范围内选取样本,围绕观众熟悉却并不十分了解的地名,带观众“云端”打卡大美中国。从西南边陲到东南沿海,从北国风光到西北内陆,这场文化之旅的足迹遍布全国,拼出一张完整的“中国地名图鉴”。

  从九子山到九华山,地名变迁的原因是李白的诗,体现出深厚的文化因素;福建永定土楼含有“永久平定之意”——这幅“中国地名图鉴”覆盖地理、饮食、人文、景观等多元领域,折射出地名的变迁轨迹,展现出地名的人文底蕴和时代风貌,更顺势带出极具地域特色的大美中国故事。

  连接历史与当下,梳理地名背后的文化脉络。《中国地名大会》第三季也在“古今对望”中解锁地名魅力:既有历史故事、又见时代精神,时间坐标相互交织,拓展升华了节目的立意主题。

  从一个个闪亮的地名出发,节目在探究地名的由来中回溯文化脉络,也借地名透视时代发展的故事,以及人与地名之间的情感连接。节目对于地名的挖掘跳出“蜻蜓点水”的单向科普,让观众在地域、人物和故事的关系中更加深刻体悟深植其中的精神内涵。

  创新视角再打开,触摸地名悠长文化脉络

  作为陪伴观众多年的文化综艺IP,《中国地名大会》持续挖掘地名内里的文化精髓,为观众输出了一个个颇具新意的地名知识。第三季节目在内容、赛制、技术等呈现方式进行多维创新,透过不断打开的创作视角,吸引观众主动触摸地名所凝结的悠长文化脉络。

  福建上杭地名的由来,在《诗经》中就有“谁谓河广,一苇杭之”的说法;在讲解三峡时,引用了李白的诗作《上三峡》:“三朝上黄牛,三暮行太迟,三朝又三暮,不觉鬓成丝。”《中国地名大会》第三季的节目内容观照的领域更加开放,历史、政策、艺术、疆域、民俗等填充地名故事肌理。不同人物、不同视角的解读,加深了地名之于观众的记忆点,更让其深刻感悟发生在这片土地的时代变革和文化变迁。

  听着优美的歌曲《青城山下白素贞》,观众了解青城山的种种有趣小故事;看着嘉宾美滋滋品味着大闸蟹和铁棍山药,观众也收获了地名与特产美食的知识。《中国地名大会》第三季的赛制让人眼前一亮,“跟着地名游中国”“闻名而动”等环节和“地名滋味题”“舆图看地名”等题型创新竞技玩法,通过打造“全感官”的题目体验,拓展地名知识的输出方式。这种新鲜的答题形式全面考验选手的应答能力,也通过“地名+”的思路更深层次探寻文化渊源。

  为了营造更加别具一格的视听体验,《中国地名大会》第三季还在技术创新方面重点发力。节目利用5G传输技术邀请全国网友“云出题”,实时考察选手的应变能力;“地名罗盘”这一视觉符号贯穿各个环节,让场内场外进行有效连接,打造满满的仪式感。

  以地名为鉴,知来路;为地名立标,向未来。《中国地名大会》第三季以“地名”为题激活传统基因、梳理历史脉络,是地名文化实现轻巧落地的一次有益探索。

  (《文汇报》 2023年01月19日 第6版)


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