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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)

（新春走基层）电力“新兵”的元宵节：从“社会小白”到“电力守护者”******

　　中新网晋中2月3日电 题：电力“新兵”的元宵节：从“社会小白”到“电力守护者”

　　作者 高雨晴 张博然 冀一鸣

　　“小元，元宵节快到了，这时候千万不能松懈，咱们再进行一次特巡工作。”“好的，师父，马上就来。”临近元宵节，值长王时光带着刚入职的新员工元淑媛走进设备区，开展特巡工作。

　　从刚参加工作的大学生，到一名电力守护者，面对新环境、新群体、新挑战，元淑媛即将在国网山西超高压变电公司1000千伏特高压洪善站度过一个不一样的元宵节。自大年三十起，他们就一直坚守在工作岗位，至今已连续工作半个月。

　　1000千伏特高压洪善变电站位于山西省晋中市平遥县洪善镇北长寿村，于2017年8月14日正式投入运行。该站作为1000千伏榆横-晋中-潍坊特高压交流输变电工程的中间变电站，是华北特高压交直流主网架的重要组成部分，构成了“晋电外送”的重要通道之一。

　　往年元宵节，元淑媛都是和父母、朋友一起度过，“入职后第一年的元宵节就在站里度过，心里感到很期待”。

　　“工作十几年，在站里过节对我们来说已经习以为常了。”王时光指着眼前的设备说：“小元，你看看眼前的这些设备，想象我们同医生一样，在保电的关键阶段，对站内设备进行最后一次全面体检，好比家里的大扫除，做好保供专项巡查工作，是为了千家万户能够过上一个明亮温暖的幸福年。”

　　站长王亚文一如往常坚守岗位，在特巡班前会上，他介绍，目前正处于迎峰度冬和两节保电关键期，面对近期出现的雨雪天气，“我们已提前做好突发事件应急处置预案，开展相应的防寒、防冻、防风应急演练，保障电力主网在极寒天气下的安全稳定运行。”

　　于是，元淑媛和师父王时光拿着铁锹、铲雪车和扫帚走进站区，对前不久的大雪现场设备覆雪覆冰情况、GIS母线伸缩节以及室外箱柜加热驱潮等装置进行检查，并对500千伏一期、二期断路器水平布置盆式绝缘子法兰对接面的积雪进行清理。

　　手指头、脚趾头快被冻僵，呼出的热气形成小水珠挂在睫毛上，元淑媛心里感到十分困惑：“师父，等太阳出来雪慢慢化了就好了，为什么还要扫雪呢？”

　　“雪化了有可能顺着螺纹的缝隙破坏法兰的密封，造成漏气，严重了有可能对设备造成更大的伤害，还得停电处理，所以，能让大家在特殊时期放心用电，得靠我们每一个变电人认真负责去实现。”王时光语重心长地说。

　　为了保障节日期间可靠供电，洪善站启动防寒防冻特巡预案，加强站内设备的特殊巡视和红外测温的力度。同时组织运维人员对站内1000千伏主变、高抗进行“拉网式”隐患排查，对断路器加热器、保护小室、蓄电池室、消防泵房加热装置进行检查，密切关注气象变化，做好各项应急准备工作。

　　元宵佳节，元淑媛和站内值守的工作人员依旧会坚守岗位，紧盯监控大屏的报文信息，依次检查每台主变、高抗的油色谱在线的数据是否正确，照旧干着重复性的工作。

　　“作为一名青年员工，能在自己的岗位上发光发热，为守护万家灯火贡献属于自己的力量，让我倍感自豪。”元淑媛说。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）