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)
【回眸2022年网信发展这一年】这些互联网关键词,都曾与我们“不期而遇”******
【回眸2022年网信发展这一年——关键词篇】
过去的一年里,构建网络空间命运共同体、共建网络文明、提升数据治理能力硕果累累;弥合数字鸿沟、治理网络暴力、加速工业互联网创新稳步推进;量子计算、元宇宙等前沿话题未来可期……岁月不居,时节如流。回望这一年,身处数字社会的你我,这些互联网“关键词”总会与我们“不期而遇”。
网络空间命运共同体
如今,互联网让世界变成“地球村”,国际社会越来越成为你中有我、我中有你的命运共同体。自第二届世界互联网大会以来,大会主题设置便与“网络空间命运共同体”密切相关,并在2021年、2022年连续两年推出“携手构建网络空间命运共同体精品案例”发布展示。2022年11月7日,国务院新闻办公室发布《携手构建网络空间命运共同体》白皮书。文中强调了网络空间命运共同体是人类命运共同体的重要组成部分,是人类命运共同体理念在网络空间的具体体现。
2022年世界互联网大会乌镇峰会前夕,筹备大会的工作人员正在忙碌工作。光明网记者潘迪 摄
网络文明
当今世界,互联网已经成为人类共同的精神家园。加强网络文明建设,营造美丽、清朗、健康的网络空间,成为所有人面临的重要课题。我国连续两年举办“中国网络文明大会”,共谋网络文明时代新篇,共建网上美好精神家园。2022年中国网络文明大会期间,举办新时代中国网络文明建设成果展示,发布《共建网络文明天津宣言》、中国网络诚信十件大事、《中国网络诚信发展报告2022》、网络文明主题歌曲等,并围绕内容建设、生态建设、算法治理、谣言治理、个人信息保护等主题举办了十场主题论坛。
8月28日,2022年中国网络文明大会主论坛环节发布了《共建网络文明天津宣言》。
弥合数字鸿沟
在全球数字化发展与转型的浪潮中,数字技术在促进经济社会发展、给人们提供高质量信息服务的同时,也在加剧社会发展层面的种种差距,形成了越来越明显的数字鸿沟。近年来,有关数字鸿沟的讨论越来越多。在2022年世界互联网大会乌镇峰会期间,便设置了这一主题分论坛。未来,伴随互联网发展,我们要不断依靠技术创新应用、促进数字普惠共享、加强数字技能培训、提升全民数字素养等,协同发力弥合城乡数字鸿沟。
在咸阳市小桔灯公益服务中心的教室,志愿者教学员使用智能手机的基本功能。新华社记者邵瑞 摄
数字安全
伴随着互联网技术更新迭代,数字经济已辐射到各行各业,呈现出网络化、融合化、共享化、智能化、全球化等趋势;同时,其伴生的安全问题也更加突出,各类风险遍布关键基础设施、工业互联网、车联网、智慧城市等各个场景,网络安全逐渐升级为数字安全。数字时代,如何携手应对网络安全新趋势、新挑战,已成为各界关注的共同课题。
元宇宙
作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,元宇宙+新一轮信息技术的浪潮,将推动物理世界与数字世界融合、社会生活与数字生活融合、实体经济与数字经济融合、科学研究与数字技术融合、文化艺术与数字资产融合。随着元宇宙概念火热,以虚拟主播、虚拟偶像等为代表的“数字人”受到追捧,“互联网+文化”领域的数字藏品也成为各界探索的重要方向。在2022世界人工智能大会上,共组织了22场元宇宙方向论坛,元宇宙成了当仁不让的“主角”。
11月8日, 参展者在2022年世界互联网大会乌镇峰会“互联网之光”博览会上体验元宇宙相关技术。光明网记者赵金悦 摄
数字基础设施
数字基础设施是以数据创新为驱动、通信网络为基础、数据算力设施为核心的基础设施体系。数字基础设施主要涉及5G、数据中心、云计算、人工智能、物联网、区块链等新一代信息通信技术,以及基于此类技术形成的各类数字平台。当前,人类社会正加速向数字化转型,作为新型基础设施,数字基础设施已经像水、电、公路一样,成为人们生产生活的必备要素,为产业格局、经济发展、社会生态发展提供坚实保障。
量子计算
未来6G将会对算力要求更高,这也将凸显通信网络的算力瓶颈,需要引入更强算力来解决,而算力强大便是量子计算机的最大特征。如今,量子计算机研制和应用已经成为各国战略竞争焦点之一。这两年,量子计算技术正走出实验室,走向行业应用。据统计,全球已有100多家量子计算公司,量子计算发展呈现蓬勃景象。基于量子信息的新技术,我们正在进入一个新的量子信息时代,与之相关的政策落地、产学研用、人才培养等还需要我们不断探索开拓。
疫情下的数字社会
随着新一代数字技术迅猛发展,在促进经济增长、保障社会运行、助力抗疫合作等方面发挥的作用日益凸显,数字社会建设为有效防范和应对疫情影响提供了有力支撑、开辟了崭新空间。如今,我国已形成全球最庞大的数字社会。数字技术在助力疫情防控方面发挥哪些作用?数字技术对媒体形态、内容传播、智能化发展等领域带来哪些机遇?数字技术给广大网民的衣食住行和生活习惯带来哪些改变?以上种种,都是近年来各界热议的焦点话题。
2022年4月,无人送餐车驶入复旦大学,助力最后100米无接触配送。
数据治理
数据作为新型生产要素,正快速融入生产、分配、流通、消费和社会服务管理等各个环节,深刻改变着生产方式、生活方式和社会治理方式。在今年举办的世界互联网大会乌镇峰会、中国网络文明大会、数字中国建设峰会等重磅活动中,数据治理都作为大会的重要议题展开讨论。值得一提的是,2022年12月19日,《中共中央 国务院关于构建数据基础制度更好发挥数据要素作用的意见》发布,构建了数据产权、流通交易、收益分配、安全治理等4项制度,共计20条政策措施即“数据二十条”。未来,关于数据治理必将迎来新的阶段。
网络暴力治理
从饱受争议的“人肉搜索”,到有关疫情各种“言语风暴”,网络暴力乱象从未中断过,既污染网络世界、荼毒社会风气,也给网民带来精神压力、造成心灵创伤。2022年初,中央网信办开展“清朗·2022年春节网络环境整治”专项行动,将“网络暴力、散播谣言等问题”作为排在首位的整治任务;2022年11月,中央网信办印发《关于切实加强网络暴力治理的通知》,旨在健全完善长效工作机制,压实网络平台主体责任,通过亮红牌、划红线的方式治理网络暴力,净化网络空间。
工业互联网
数字化、网络化、智能化不断深入发展,工业互联网逐渐成为以互联网为代表的新一代信息技术在工业领域的应用和发展。在2022年世界互联网大会乌镇峰会期间发布的《中国互联网发展报告2022》显示,2021年我国工业互联网核心产业规模达到10749亿元,增速18.1%;工信部最新数据也提到,我国工业互联网已融入45个国民经济大类,“5G+工业互联网”建设项目超过3100个。如今,工业互联网体系化发展已取得显著成效,逐步成为国民经济增长的重要支撑。
智慧物流小车在进行物品运输。新华社记者刘潇 摄
监制:张宁、李政葳
统筹:孔繁鑫
撰文:李飞、穆子叶
视频:刘昊、雷渺鑫、孔繁鑫
出品:光明网要闻采访部
(文图:赵筱尘 巫邓炎)