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)
东西问|徐华清:全球气候危机加剧,联合国气候大会能否变承诺为行动?******
中新社北京11月12日电 题:全球气候危机加剧,联合国气候大会能否变承诺为行动?
——专访联合国气候变化大会中国代表团随团专家、国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任徐华清
中新社记者 阮煜琳
11月6日至18日,《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)在埃及海滨城市沙姆沙伊赫举行。2022年以来,极端天气频发、乌克兰危机、能源危机在欧洲蔓延等,都让全球应对气候变化的未来更加充满不确定性。在此背景下,国际社会对本届联合国气候变化大会高度关注。
资料图。“保温”防融化 瑞士为阿尔卑斯最古老冰川盖上毯子。近日,正在埃及沙姆沙伊赫参加联合国气候变化大会的徐华清接受中新社“东西问”书面专访,就当前全球气候变化领域诸多热点问题给予解答。徐华清是联合国气候变化大会中国代表团随团专家、国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任,曾被政府间气候变化专门委员会(IPCC)授予2007年诺贝尔和平奖的贡献奖,2000年起参加中国政府气候变化谈判代表团谈判及专家组工作。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:全球能源形势不容乐观,欧洲一些国家考虑重新增加传统能源使用,这是否会增加全球应对气候变化的不确定性?
徐华清:乌克兰危机以来,欧亚地缘政治格局发生深刻改变,特别是欧盟坚定推行“去俄罗斯化”能源政策,跟随美国通过了对俄的数轮制裁,造成全球能源供应安全问题显现。
对于欧洲国家而言,能源供应的不确定性加剧了欧洲能源困境,威胁欧盟能源安全,也暴露出欧洲能源结构的脆弱性和能源转型过程中结构性矛盾,不仅给欧洲的能源安全战略带来重大影响,也对欧洲的气候政策带来一定挑战。
当地时间7月31日,德国柏林,为节约能源,柏林标志性建筑立面照明在夜间明显减少。图片来源:ICphoto德国等主要成员国开始寻求重启煤电,引发国际社会对欧盟气候政策倒退的高度关注。如果欧洲实施更加激进的可再生能源政策,可能反而促进欧洲可再生能源加速发展,成为促进欧洲绿色新政的“加速器”,也有利于欧盟长期气候目标的实现。
中新社记者:今年联合国气候变化大会是在发展中国家举行,是否意味着本次会议更聚焦于经济发展水平较低、对气候灾害适应性更脆弱的发展中国家群体的关切?
徐华清:COP27在埃及沙姆沙伊赫举行,受到了国际社会的高度关注。本次会议在发展中国家召开,应当切实地回应发展中国家的关切,反映发展中国家的诉求。我们期待与各方一道将COP27打造成为以“落实”为主题,以发展中国家最为关心的适应和资金为成果亮点的大会。
适应是发展中国家的核心关切,长期以来在多边进程中没有得到应有的重视。COP27应着力推动“格拉斯哥-沙姆沙伊赫全球适应目标工作方案”取得实质成果,为明年在COP28达成有力度、可操作的全球适应目标奠定坚实基础。中方支持联合国秘书长古特雷斯关于建立全球早期预警系统的倡议。发达国家要加大对发展中国家适应行动的资金支持力度,提出适应资金翻倍的路线图。
中新社记者:大会主席国埃及将本次大会的口号定为“共同实施”,本届大会为什么如此特别强调“实施”“落实”和“行动”?
徐华清:《巴黎协定》是全球气候治理多边进程的一个重要里程碑,《巴黎协定》不仅基于科学、基于规则,也展现了最大的包容性、可达性,协定提出的“在本世纪末将全球温度升幅与工业革命前相比控制在2℃以内、并力争控制在1.5℃之内”的目标,是现实的,也是符合实际的。
当地时间2022年8月7日,荷兰奈梅亨,船只停在干涸的河道上。实现《巴黎协定》确定的长期目标,首先要求发达国家在深度减排上作出表率,这是早日实现全球净零排放的关键,而国际社会实现雄心的关键,则在于各国采取有力度的具体行动。我们认为空喊口号不是雄心,落实目标才能展现真正的雄心,这也是COP27将落实作为主题的意义所在。
目前大多数缔约方已提出了各自的国家自主贡献目标。提出目标是重要的,但同样重要,甚至更加重要的是切实将目标落实到行动上,这是有效应对全球气候变化的根本出路。COP27应当倡导各方将已经提出的国家自主贡献目标转化为有效的政策、扎实的行动、具体的项目,而不是现有的目标还没有落实又急于提出新的目标。
《联合国气候变化框架公约》(以下简称《公约》)是国际社会应对气候变化的法律基础。今年是《公约》达成30周年,各方应当以此为契机,坚持《公约》的主渠道地位,坚持《巴黎协定》“加强《公约》实施”的定位,全面准确落实《公约》及其《巴黎协定》的目标原则,特别是共同但有区别的责任等原则和国家自主贡献的制度安排,坚持“2(摄氏,下同)度以内、争取1.5度”的全球温控目标,共建公平合理、合作共赢的应对气候变化全球治理体系。
中新社记者:在2009年哥本哈根气候峰会上,发达国家承诺到2020年将对低收入国家的气候资金支持增加到每年1000亿美元。这个承诺至今没有兑现,这给全球应对气候变化带来什么影响?
徐华清:在资金问题上,发达国家在2009年作出到2020年每年提供1000亿美元资金支持的承诺,但迄今尚未兑现。这不仅对发展中国家开展气候行动造成了严重影响和阻碍,还严重损害了发达国家和发展中国家之间的政治互信。我们敦促发达国家尽快兑现每年1000亿美元的资金支持承诺。
目前很多发展中国家的自主贡献都提出了对发达国家资金支持的要求,发达国家应当根据发展中国家的需求,以1000亿美元为起点制定更富雄心的2021年-2025年气候资金路线图以及2025年后发达国家新的集体量化资金目标,以增进南北互信和行动合力。
- 资料图:2022年4月1日,德国下萨克森州汉诺威遭遇降雪天气。图片来源:视觉中国
中新社记者:您多次参加联合国气候变化大会,如何评价在全球应对气候变化进程中的中国贡献?
徐华清:中国气候变化事务特使解振华日前指出,中国近十年积极建设性参与和引领全球气候治理,取得了重要成果。在中共中央、国务院的领导下,取得标志性成果是《巴黎协定》,就2020年后强化气候行动与合作作出安排:
一是具有最大包容性,达成了照顾各方核心关切的法律形式。二是坚持公约原则,减缓、适应、资金、技术、能力建设、透明度等各要素体现了“共同但有区别的责任”。三是达成“低于2度之内、争取1.5度”的长期目标,彰显了全球绿色低碳发展的潮流。四是确立“自下而上”自主决定贡献模式,形成各方结合国情积极行动的局面。五是确保实施的可持续性,建立了五年盘点持续提高力度的机制。六是建立行动与支持相匹配的机制,帮助发展中国家不断提高能力。
气候变化是全人类面临的严峻挑战,应对气候变化是人类共同事业,也是中国可持续发展的内在要求。中共十八大以来,中国实施积极应对气候变化国家战略,加快推进低碳发展,引导应对气候变化国际合作,积极参与并引领全球气候治理,成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者和引领者。特别是2020年中国作出了碳达峰碳中和重大宣示,展示了中国作为负责任发展中大国,走绿色低碳发展道路、与国际社会携手应对气候变化、共同推动构建人类命运共同体的坚定决心和信心。
中新社记者:中方在COP27发挥什么作用,对大会有何诉求和期待?
徐华清:中方愿意发挥积极建设性作用,与各方一道按照公开透明、广泛参与、缔约方驱动、协商一致的原则,共同推动COP27取得反映发展中国家关切、符合发展中国家利益的积极成果,努力将COP27打造成以“落实”为主题,以适应和资金为成果亮点的大会,支持埃及举办一届成功的缔约方大会。
在这里我也想强调,气候变化事关人类未来,应对气候变化是人类共同事业,只有各方通力合作才能有效应对。(完)
受访者简介:
徐华清,2018年1月任国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任。主要研究领域为能源环境和气候变化战略及政策,主持完成了科技部国家重点基础研究发展计划“我国2020年温室气体控制目标、实现路径及支撑体系”(首席科学家)等重大项目,曾被IPCC授予为2007年诺贝尔和平奖贡献奖。2000年起参加中国政府气候变化谈判代表团谈判及专家组工作。
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