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)
确保产业链供应链循环畅通******
中央经济工作会议强调,围绕制造业重点产业链,找准关键核心技术和零部件薄弱环节,集中优质资源合力攻关,保证产业体系自主可控和安全可靠,确保国民经济循环畅通。
落实中央要求,相关部门聚焦重点产业链薄弱环节加快补齐短板,确保重点企业稳定生产和物流畅通,各地加快补链、延链、强链,保障产业链供应链安全稳定,注重挖掘增量政策空间,聚焦薄弱环节精准加力,为工业经济稳定恢复增强动能。
千方百计稳生产
一段时间以来,疫情防控重点医疗物资生产保供成为重中之重。工信部副部长王江平表示,为了确保疫情防控重点医疗物资的产业链供应链循环畅通,工信部指派专员现场办公,协调解决企业物流、用工、原料采购等困难,保障企业生产不断、供应稳定。
各地各部门将工业经济稳定恢复放在重要位置,及时出台系列举措,提升产业链供应链韧性和安全水平,指导企业应对疫情冲击,实现稳产达产,加强能源和重要原材料、关键零部件供应保障,振作工业经济。
多地采取一系列新举措,全力确保产业链供应链安全稳定。比如,江西省通过建链、畅链、保链、强链、护链“五链合一”,招大引强做好“建链”,产销对接做好“畅链”,精准施策做好“保链”,创新引领做好“强链”,政府推动做好“护链”,全力保障产业链供应链循环畅通。青海省西宁市统筹推进产业链“链主制”+重点企业“包保服务制”,加快重大项目建设落地,大力发展新兴产业,千方百计稳生产、保运行、促发展,以点带链、以链带面促进工业经济平稳运行……
“当前,各地确保产业链供应链循环畅通的主要措施包括,提升产业链重点企业的保供能力,通过白名单等方式,全力支持重点企业复工复产;保障货运物流畅通,推进跨区域协同,疏通供需卡点堵点;加强产业链供应链的数据收集和信息共享,主动撮合供需,贯通生产、分配、流通、消费等各个环节。”赛智产业研究院院长赵刚说。
抓住关键补短板
2022年12月31日,被誉为“争气机”的首台国产F级50兆瓦重型燃气轮机首次点火成功,标志着东方电气集团历时13年自主研制的该燃气轮机向商业化运行又迈出重要一步。
近年来,关键领域技术攻关不断取得积极进展,制造业核心竞争力进一步提升。“但也要看到,我国产业链仍然存在薄弱环节,在一些领域总体表现为‘缺芯少魂弱基短件’。”中国宏观经济研究院产业所工业室主任付保宗表示,特别是在集成电路及专用设备、操作系统及工业软件、航空发动机及机载设备、关键材料等重大基础领域,由于技术门槛高、产业化难度大,“卡脖子”风险日益显现。同时,基础研究积累薄弱,原创性成果相对缺乏,一些产品研发与应用脱节,前沿技术产业化能力不足,产品开发成功率较低。
中央经济工作会议强调,着力补强产业链薄弱环节。如果说千方百计稳定企业生产是当前确保产业链供应链循环畅通的重点,那么补短板则是着眼长远的必经之路。
“补强产业链薄弱环节,要分兵突围,多向发力。”付保宗认为,首先,要探索市场条件下的新型举国体制,支持探索以下游重点需求用户为主导,建立上下游、产学研多方参与的市场化技术攻关联盟组织。其次,针对一些竞争性领域的产业链短板环节,动员各类市场主体开展研发,鼓励新型研发机构探索新型组织模式,支持构建多种形式产学研用共同体。
“要坚持科技自立自强,聚焦重点产业链薄弱环节加快补齐短板。针对关键环节‘卡脖子’、新增长点支撑不足等结构性制约,推进补链强链,加快培育新动能。”工信部副部长辛国斌说。
培育激发新动能
没开灯的厂房里,传送带不停运送着零部件,一部部手机接连下线,几乎看不到工人……2022年,小米北京亦庄智能工厂一直处于开足马力的状态,生产了上百万台高端智能手机。厂长周毅介绍,通过对产线的不断优化改进,目前小米工厂已将200多道手机生产工序的自动化率提高到75%,相比传统产线生产成本下降超20%。
付保宗表示,数字技术正深刻改变制造业发展模式,加速提升产业效率,不断催生新模式、新业态、新产业,为工业增长创造新动能。要落实好“首台套、首批次、首版次”等扶持政策,进一步激发工业企业开展新一轮技术改造的动力,以信息化培育新动能,以新动能推动新发展。
“随着疫情防控措施的优化,因物流不畅造成的产业链供应链堵点问题将大幅减少。来自外部的技术、产业和贸易限制可能成为影响我国产业链供应链稳定性的重要因素。”赵刚说。
江苏省发展改革委二级巡视员李义介绍,江苏正加快建设自主可控安全高效产业体系,将更多要素资源投向先进制造业领域。福建省工信厅党组书记、厅长翁玉耀表示,已制定企业数字化转型行动计划,推进140个新一代信息技术与制造业融合项目建设,召开产业数字化转型晋江现场会,推广先进典型示范标杆。
“我们将牢牢把握高质量发展这一首要任务,坚定信心决心,聚焦自立自强,统筹发展和安全,锻长板、补短板、强基础,加强传统产业改造升级,加快培育壮大新兴产业,全面提升产业体系现代化水平。”工信部党组书记、部长金壮龙说。(黄 鑫)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)