剛剛過去的春節(jié)假期，受寒潮天氣影響，全國部分地區(qū)氣溫驟降，處于“速凍”模式。

來自中央氣象臺的信息顯示，節(jié)日期間，東北、華北部分地區(qū)氣溫創(chuàng)今冬新低，黑龍江省漠河市最低氣溫甚至跌至零下53攝氏度。

為了御寒，甚至很多想要風(fēng)度，不想要溫度的年輕人也穿上了厚外套。

但是，如果你想御寒保暖，也不一定要把自己包在粽子里。現(xiàn)在冬裝用的“黑科技”，可以幫助人們“既有風(fēng)度又有溫度”。

“人體熱量的流失是由熱傳遞引起的。熱傳遞有三種基本方式:傳導(dǎo)、對流和輻射。”天津工業(yè)大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院高級工程師、博士生導(dǎo)師夏在接受科技日報記者采訪時表示，為了達到保暖效果，冬季防寒服的設(shè)計應(yīng)盡可能通過這三種途徑減少熱量損失，冬季保暖材料和保暖服也是圍繞這一原則進行開發(fā)設(shè)計的。

仿鵝絨:

即使?jié)裢噶耍材鼙Ｅ?/p>

“在冬天，人體與外界低溫環(huán)境存在巨大的溫差，這就造成了熱傳導(dǎo)，即熱量會從高溫的地方傳導(dǎo)到低溫的地方。如果在衣服中加入高蓬松、低導(dǎo)熱的導(dǎo)熱填料，可以阻止熱傳導(dǎo)，從而減少人體的熱量損失，達到保暖的目的。”夏說，這種導(dǎo)熱填料主要起到阻擋熱傳導(dǎo)的作用。目前比較常見的天然材料有棉、毛、羽絨，比較常見的化纖材料有中空滌綸、噴膠棉。

與傳統(tǒng)的保暖填充材料相比，近年來出現(xiàn)了一些新型的保暖填充材料，其中具有代表性的是仿鵝絨結(jié)構(gòu)的高保暖絮片。這種填充材料不僅保暖輕便，而且在潮濕的環(huán)境下也能持續(xù)保暖。在2022年北京冬季奧運會上，中國運動員在冬裝中使用了這種類似鵝絨的高保暖絮片作為填充材料，在完全浸濕的情況下，其保暖率仍可達到98%。

“仿鵝絨結(jié)構(gòu)的高保暖絮片，主要成分是仿鵝絨，與鵝絨纖維直徑、長度相差不大，混有遠紅外滌綸和熱熔滌綸。”夏解釋說，仿鵝絨主要采用中空滌綸和Y型滌綸，可以最大限度的儲存靜止空氣，靜止空氣可以更好的儲存熱量。此外，中空聚酯和Y型聚酯即使浸泡在水中，仍然可以儲存一些靜態(tài)空氣。

高保溫結(jié)構(gòu)的仿鵝絨絮，可以克服天然鵝絨臃腫、發(fā)臭、易跑絨、價格高等缺點。同時具有超輕、超薄、濕保溫、高膨松的特點，洗后回彈性好，不縮水，不降低保溫率。

碳納米管加熱膜；

通電后會發(fā)熱，溫度可以調(diào)節(jié)。

由發(fā)熱材料制成的電熱服是國內(nèi)外研究最多的冬裝之一。

“常見的發(fā)熱材料有鎳鉻發(fā)熱絲、復(fù)合發(fā)熱絲、碳纖維發(fā)熱絲、碳納米管發(fā)熱膜等。將這些材料嵌入衣服中，制成電熱服。當(dāng)電熱衣服連接充電設(shè)備時，電流通過衣服內(nèi)部的發(fā)熱材料。它會產(chǎn)生熱量，就好像給身體披上了電熱毯。”夏介紹，此外，這種衣服還內(nèi)置了傳感器，可以通過藍牙實現(xiàn)對衣服的智能控溫。用戶只需要下載一個App，用手機就可以隨時調(diào)節(jié)衣服的溫度。

其中，碳納米管加熱膜作為溫控加熱系統(tǒng)中的重要部件，具有非常好的應(yīng)用前景。“碳納米管發(fā)熱膜可以反復(fù)水洗，抗彎度可以達到10萬次以上。而且膜厚在幾十微米左右，柔韌性非常好，加熱效率大于65%。”夏接著說道。

此外，價格相對較低的線狀發(fā)熱元件，如鎳鉻電熱絲、復(fù)合電熱絲等，也是發(fā)熱方面的“專家”。

“金屬絲材料導(dǎo)電性高，電熱性能好，具有傳感和電磁屏蔽性能。以復(fù)合電熱絲為例，它在金屬絲中加入了鉬，既減少了金屬的氧化，又提高了金屬電熱元件的耐用性。”夏介紹，含鉬的金屬絲通過冷拉工藝轉(zhuǎn)化為微米級的金屬微絲，由金屬絲轉(zhuǎn)化為纖維。該纖維可與聚酯紗線混紡制成紗線，由其制成的織物具有導(dǎo)電性。

與普通導(dǎo)電布相比，這種導(dǎo)電布的柔韌性和舒適性都得到了提高。“它的彈性和形狀非常接近傳統(tǒng)的纖維和紗線，舒適性也有所提高。”夏說，然而，這種服裝材料仍然有一些缺點，如不能長時間洗滌和沉重。

人體用紅外反射材料:

人體熱輻射反射率可達60%

紅外輻射是人體熱量損失的另一種形式。傳統(tǒng)紡織品紅外輻射率高，散熱快。有研究指出，棉花必然會以中紅外的形式輻射人體50%以上的熱量。人體紅外反射材料通過將人體發(fā)出的紅外波反射回人體，減少紅外熱輻射的損失，從而達到保暖的效果。

“人體紅外反射材料大多由金屬顆粒組成，以微結(jié)構(gòu)形式存在。當(dāng)這種材料附著在織物上時，就形成了紅外波反射層。反射層可以將人體輻射的大部分紅外波反射回來，從而達到保溫的效果。”夏接著說道。

“人體紅外反射材料通常用于制作冬季大衣的內(nèi)襯。一般對人體熱輻射的反射率能達到60%，對改善服裝的冷暖更明顯。”夏說，然而，如果長期處于超低溫環(huán)境中，由于人體輻射的熱量有限，這種材料可能無法達到理想的保暖效果。

PTFE微孔膜；

低溫環(huán)境下透氣防水。

冬季室外可能出現(xiàn)降雨、降雪、霜凍等天氣。高密度防水層可以防止雨雪霜凍的侵襲，可以避免隔熱材料浸泡在衣服內(nèi)層而導(dǎo)致隔熱系數(shù)、隔熱效率降低甚至失效。

防水材料是附著在高密度織物外面的一層聚四氟乙烯微孔膜、水性聚氨酯膜或聚氨酯膜。夏解釋說，聚四氟乙烯微孔膜每平方厘米有超過十億個孔，低溫下這些孔的開孔率可達80%。孔的直徑比水蒸氣分子的直徑大700倍，所以人體產(chǎn)生的汗液蒸汽可以通過它，從而保持衣服的透氣性。聚四氟乙烯微孔膜上的孔隙直徑比普通水小很多倍，所以外面的液態(tài)水無法通過，從而達到防水的目的。