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)
二十大代表风采｜新时代“追风者”武钢：让中国风机走向世界******
中新网乌鲁木齐10月11日电 题：新时代“追风者”武钢：让中国风机走向世界
作者 苟继鹏
“在达坂城安装成百上千台风机、制造出中国人自己的风机、让中国风机走向世界。”新疆金风科技股份有限公司(以下简称“金风科技”)党委书记、董事长、总工程师武钢近日接受中新网记者采访时说，这曾是他的“三个梦想”。
武钢说，实现这“三个梦想”的过程，正是中国风电行业从最初步履蹒跚到如今自主自强的一个缩影，亦是中国风行业电创新驱动、高速发展，在装机规模、环境适应、装备经济性和可靠性、产业整体竞争力迈上新台阶的生动演绎。
昔日以大风闻名的新疆乌鲁木齐达坂城，是武钢的逐梦之地，也是中国风电行业的摇篮。35年前，武钢选择做一名“追风者”，他接任了达坂城风电场场长。彼时的中国风电行业方兴未艾，而达坂城是这个行业的一块“试验田”。
武钢回忆道，在创业初期，中国大部分风机都还依靠进口，价格高、故障率高、维修成本高。这种受制于人的现状令他暗下决心，一定要造出中国人自己的风机。功夫不负有心人，他们研制的首台风机国产化率为33%，至第10台机组投产时，国产化率达已到96%。
但武钢并不满足于此。2005年，他带领金风科技研制的1.2MW直驱永磁风力发电机在新疆达坂城风力发电厂试运行。这是中国第一台具有自主知识产权的兆瓦级风机，由此，中国风机制造技术“更上一层楼”，可与国际领先技术同台竞技。如今，金风科技加快智能风机系列产品技术变革，机组采用直驱永磁与中速永磁“双轮驱动”技术路线，产品在智慧感知、智慧诊断、智慧协同方面实现智能化全面升级。
武钢展示金风科技制造的风机模型。 受访者供图如今，迎风转动的“大风车”成为达坂城新的代名词，达坂城风区已是中国风电行业的“样板间”，一如武钢所想的那样，成百上千的国产风机将源源不断的劲风转化为绿电照亮千家万户。“从进口到自主创新实现国产化，我国风电产业已经自主崛起，最初的那张白纸已是一幅璀璨壮丽的画卷，能源的饭碗已经逐步被我们端牢在自己手里。”武钢说。
武钢还说，党的十八大以来，中国风电产业取得骄人成就，在全世界新能源装备格局中的作用日益凸显，已形成了一个涵盖风电开发建设、设备制造、技术研发、检测认证、配套服务的完整风电装备制造产业链。同时，中国风电还积极“走出去”，为全球能源转型作出了贡献。
多年来，金风科技立足新疆，走向全国乃至世界。今年9月，金风科技成功签约乌兹别克斯坦Zarafshan500MW风电项目，实现了其在乌兹别克斯坦市场的重大突破。据介绍，此项目是金风科技在乌兹别克斯坦乃至中亚最大单体项目，建成后将明显改善当地的电力结构，满足50万户乌兹别克斯坦家庭的电力需求，每年将减少110万吨二氧化碳排放。
武钢表示，新疆周边的国家风能资源的储备也非常丰厚，可以把新疆的装备制造业和周边国家的能源转型有机结合，通过能源纽带来促进新疆经济发展，未来的前景广阔。
据统计，截至目前，金风科技制造的风机在全球累计装机超4.5万台，容量超过89GW，其业务遍布全球38个国家地区和中国国内30个省区市。并连续11年保持中国风电装备行业市场占有率第一，连续7年位列全球风电装备行业市场前三甲，在中国风机出口市场份额中占比60%。(完)
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