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彩神大发2023-01-31 16:05

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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)

如何判断自己是复阳还是二次感染?感染过奥密克戎的人群对XBB、BQ.1是否还有保护力?******

  近期,有关新冠复阳、二次感染的话题引起网友热议,有些网友对此存在忧虑情绪。上海中医药大学附属龙华医院肺病科主任医师薛鸿浩对相关问题作出回答。

  薛鸿浩解释,复阳是指感染者体内残存的病毒延迟性排出,这些病毒来源于第一次病毒感染;而二次感染是第一次感染康复后被另外一个来源的新冠病毒感染,这些病毒来源于外部感染。一般复阳都是发生在康复之后一个月内,通过核酸PCR检出病毒片段。如果已经超过一个月,核酸又呈阳性,则再感染的可能性比较大,二次感染相隔时间比较久,一般要几个月。

  据介绍,复阳与二次感染之间症状也存在区别:复阳阶段症状都已经恢复好转,不需要医学上的治疗干预,病毒核酸处于偶尔能检出的状态。因为抗原的灵敏性比核酸低,用抗原检测试剂可能就检不出来。但是二次感染则不同,病毒会经历一个完整的感染周期,包括病毒载量上升、平台维持、下降和消失,因此二次感染病毒浓度会很高,抗原就能连续性被检出,通常会是非常明显的两条杠,也会有不舒服的症状。

  薛鸿浩说,如果要简单区别是复阳或是二次感染,可通过使用抗原检测试剂。在彻底康复一周或两周后,如果怀疑二次感染,可用抗原剂连续检测三天。如果检测结果是阳性,则可能是二次感染。复阳一般很难检出残余的病毒片段,就算偶尔被检出,一般也不会是一直连续的阳性结果。

  那么什么样的人群容易出现复阳或二次感染呢?薛鸿浩表示,在免疫功能正常的人群里,发生复阳或者二次感染的概率都是很低的。一般免疫功能正常的患者感染康复之后,可以获得3到6个月以上的保护力。在这段时间内发生二次感染的概率也非常低,只有当免疫保护力变低时才可能发生二次感染。如果是新的病毒变异株,变异株可以打破第一次感染形成的免疫保护,就容易发生二次感染。

  此外,也有市民关心,不同毒株是否会造成重复感染或是更容易复阳?目前来看在我国还是以BA.5.2、BF.7为主,BQ.1和XBB尚未形成优势传播,但其传播优势会逐渐增加,和BA.5.2和BF.7以及其他50多个输入的亚分支,可能会形成一个共循环。XBB.1.5 的感染者ACE2结合亲和力几乎与 BA.2.75 相当,可能使 XBB.1.5未来像BA.2.75一样获得更多突变,不过XBB.1.5目前免疫压力不大,还不会很快进化。

  薛鸿浩介绍,如果遇到这几种毒株,再次感染的概率主要取决于两方面:一方面是再次遇到的毒株与BA.5和BF.7有多少重叠,如果病毒一直变异,交叉保护作用降低了则可能造成感染;另一方面则是看人自身抗体水平,尽管感染新冠后短时间内比如三到四个月内不会感染,但不可否认的是,新毒株流行或缩短二次感染“安全窗口”,接种疫苗仍然是最主要的预防手段。

  据了解,对于复阳和二次感染,中医药学说中也有对应理论可供参考。伏邪理论始源于《素问.生气通天论》中“冬伤于寒,春必温病”的论述,是指在冬天伤于寒邪,内有正气不足,在春天发为温病,与新冠二次感染的概念比较相像;《伤寒论中》又有“伤寒感复”的说法,瘥后伏热未尽,复感新邪,其病复作;中医学中也有“劳复”“房劳”“食复”的描述,提示阳康后的患者应当注意饮食作息以防疾病的复发。

  薛鸿浩指出,中医药理论中伏邪、感复的理论与复阳、二次感染存在相符合或重叠之处,尤其在发病的认识上一者注重机体免疫力,一者注重人体正气,在提高人体对病毒的抵抗力层面上基本一致。且中医药在治疗及预防新冠上也有独到之处,日常生活锻炼、饮食作息是中医着重的部分,如平时要注意防寒保暖、清淡饮食、作息规律,保持平和心态、不要太过焦虑;要加强运动,可以通过八段锦、六字诀、太极拳等中国传统功法适度锻炼,增强体质,提高免疫力;还可通过中药或食疗调理身体的阴阳平衡,从而提高免疫功能,防治病毒。如体质偏气虚的成年人尤其老年人可适当服用西洋参、黄芪等,脾虚湿重体质者可服用薏米等健脾化湿的中药或食品。(记者 郜阳)

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