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55世纪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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关于“零添加”、草莓农残……2022年食品安全与健康流言榜发布******

  中新网1月8日电 “中国食品科学技术学会”微信公众号6日消息,近日,中国食品科学技术学会与中国科协科学辟谣平台共同发布了“2022年食品安全与健康流言榜” 。

  流言1 :保质期长 的牛奶 是因为加了防腐剂?

  科学真相:保质期长短取决于牛奶 的灭菌方式和包装工艺等,一般采用超高温瞬时灭菌方式的牛奶保质期可达至少6个月,与防腐剂无关 。

  流言2:乳糖不耐受的人不能喝牛奶 ?

  科学真相:乳糖不耐受是人体乳糖酶缺乏或分泌不足引起的,乳糖不耐受人群可选择饮用酸奶、添加乳糖酶的无乳糖或低乳糖牛奶,也可尝试少量多次饮用牛奶(<50ml/次)的方式,逐渐增强肠道对乳糖 的耐受性 。

  流言3 :果汁可以完全替代水果 ?

  科学真相:水果通过榨汁后食用 的方式已被大众广泛接受 ,但无论 是工业生产还 是家庭榨汁 ,营养物质或多或少都有损失。因此,果汁并不能完全替代水果。

  流言4 :空气炸锅烹调食物不健康 ,还可能产生致癌物?

  科学真相:空气炸锅的加热原理类似于烤箱 ,只 是比烤箱内空气流动更快 ,食物熟化时间更短而已。因此利用空气炸锅,并不会比其他加工方式产生更多的有害物质。

  流言5:草莓能检出多种农药残留 , 是最“脏” 的水果 ?

  科学真相:检出农药残留并非不安全 。我国对各种农药最大残留量均制定了限量标准 ,只要在标准允许范围内都是安全的 。

  流言6 :苏打水能调整身体酸碱平衡 ?

  科学真相 :健康人体 的内环境 ,能自动保持在合适的pH值范围,为体内的生理活动提供稳定的环境。靠饮食调节人体酸碱平衡的说法 是不科学的。

  流言7 :乳饮料和纯牛奶一样营养?

  科学真相 :乳饮料和纯牛奶 的生产工艺、原辅料等均不同 ,营养也有所差异 。纯牛奶的蛋白质含量高于乳饮料 ,我国国家标准规定,纯牛奶中的蛋白质含量应≥2.9g/100g,而乳饮料中 的蛋白质含量仅需≥1.0g/100g 。

  流言8:“零添加”食品更安全 ?

  科学真相 :“零添加”与食品的安全性没有必然联系。而有些食品正 是因为工艺必要性添加了食品添加剂 ,其质量和安全性才更有保障。

  流言9 :豆浆喝多了会诱发乳腺癌?

  科学真相 :大豆异黄酮具有双向调节作用,不会单纯导致体内雌激素水平升高。相反 ,已有科学研究证据表明,大豆及其制品具有健康益处 。(中新财经)

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