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|牟岱:“查海巨龙”何以是中华民族万年文化史的精神标识?******
中新社沈阳12月21日电 题:“查海巨龙”何以是中华民族万年文化史的精神标识?
——专访辽宁社会科学院副院长、研究员牟岱
作者 孟令卓
20世纪80年代,辽宁省阜新市阜新蒙古族自治县查海村出土的石堆“查海龙”等文物轰动国内外考古学界,奠定了北方辽河流域溯源中华五千年文明的基石。中华民族龙图腾的精神标识与“查海文化”有何历史渊源?尘封近半个世纪的“查海遗址”为何亟待启动?辽宁社会科学院副院长、研究员牟岱近日接受中新社“东西问”独家专访,对此进行解读。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:怎样理解“查海遗址”类型文化为佐证中华民族万年文化史提供可能?
牟岱:1986年开始发掘的“查海遗址”类型文化是新石器时代早期人类聚落遗址,遗址面积3万多平方米,其中主遗址现存面积12500余平方米。除此,“查海遗址”类型文化还包括“他尺西沟遗址”“程家梁遗址”和“贾家沟遗址”等多处文化遗址,构成了独立的类型文化。考古发现表明,遗址出土的“中华第一龙”“世界第一玉”、石雕神人面像等遗物,展示了特征鲜明的民族文化内涵和文明水准。
贾家沟遗址地表陶片。受访者供图近几年来,国内很多地方发现了距今万年至八千年左右的古人类文化遗址,但大都晚于“查海遗址”而发现,且历史影响和文化影响远不及“查海遗址”,无法替代“查海遗址”目前在全国乃至东北亚地区独一无二的万年文化史地位。到目前为止,“查海遗址”是辽宁省和国内考古发现年代最悠久、规模较大的新石器时代早期遗址,并且具有明显的中华民族文化符号标志(龙符号和玉文化)。考古证明,距今约10000-7000年历史的“查海遗址”类型文化为佐证中华民族万年文化史提供了可能。
程家梁遗址处散落碎陶片。受访者供图中新社记者:我们说中华民族是龙的传人,您如何看待“查海遗址”出土的巨龙是中华民族万年文化史的精神标识?
牟岱:龙是中华民族古代文明的象征,它的起源同中华民族历史文化的形成和古代文明的孕育发展紧密相关。目前,长江流域、黄河流域、辽河流域等地都发现了中华民族史前龙崇拜的遗迹或遗物,已经发掘了一些具有中华民族代表性符号和中华文明标志性象征的各种大型巨龙。这些巨龙主要用于华夏古代先民宗教崇拜和祭祀等,其中包括辽宁省阜新市阜新蒙古族自治县查海村的“查海遗址”(大体相当于兴隆洼文化时期距今10000-7000年,但不同于兴隆洼文化)发掘出用石块堆成的“查海龙”,查海石堆龙全长19.7米,龙身宽1.8-2米,头部宽5米;河南省濮阳市西水坡龙虎贝壳摆塑龙(仰韶文化时期距今6500-6000年),贝壳龙长1.78米,高0.67米;湖北省黄梅县白湖乡张城村的“焦墩遗址”(距今6000-5000年)发掘的鹅卵石摆塑“焦墩龙”,鹅卵石摆塑龙全长7米,躯干长4.46米,高2.26米。
其中,辽宁阜新的查海石堆塑龙是中国辽河流域文明中出现的巨龙,可称为辽河第一龙;河南省濮阳的贝壳摆塑龙是黄河流域发掘的巨龙,堪称黄河第一龙;湖北省黄梅县的焦墩鹅卵石摆塑龙是长江流域发掘的巨龙,被誉为长江第一龙。在这些已知的巨龙形象中,尤以辽河流域的“查海遗址”发现的“查海龙”形象年代最早、体型最大,距今约10000到7000年。
所以,“查海龙”是迄今为止中国考古发现年代最早的巨龙形象,被誉为“中华第一龙”。“查海遗址”类型文化地区也是目前中国考古发掘能够佐证中华民族博大精深的龙文化的最早发源地。因此,“查海遗址”类型文化是目前中国最具有中华民族独特精神标识的历史文化。
“查海遗址”类型文化除发现“查海龙”外,还发现两块陶器上浮雕带有鳞片的龙,这比先前发现红山文化(6000年左右)的玉猪龙还早近2000-3000年,是更原始龙的雏形,堪称“华夏第一龙”。著名考古学家苏秉琦先生认为,“查海龙”证明龙崇拜起源于母系时代,到了父系时代,龙的功能经历了从农业氏族社会的保护神到部落联盟的保护神的转化过程。为此,他为辽宁“查海遗址”文化题词:“玉龙故乡,文明发端”。也表明中华民族以龙为独特民族信仰的历史至少具有约10000到7000年。
阜新查海遗址。受访者供图中新社记者:在辽河流域溯源中华文明中,我们常听到红山文化,“查海遗址”类型文化怎样充分实证中华民族五千年文明史?其与“红山文化”的渊源体现在哪里?
牟岱:以往,通常的说法是中华文明五千年,浙江杭州“良渚遗址”印证了中华文明五千年历史;辽宁省朝阳市“牛河梁遗址”(红山文化时期)的发现,将中华文明提前了1000年;而“查海遗址”的发现,则把中华文明的探源在红山文化基础上又提前了2000-3000年。在内容上“查海遗址”文化具有鲜明的中华民族特点,尤其是从“查海遗址”中发现最能代表中华文明民族特点的龙(石堆龙和龙纹陶片)、玉器、村落、最早的基础文字(陶器上“之”字纹)、以龙为首的原始宗教等。这些为研究中华民族史前文明和文化起源提供了新的依据。
“查海遗址”类型文化研究是属于中华文明万年至七千年历史的根脉研究。早在1985年,苏秉琦先生就认为,“查海遗址”出土遗物证明“查海遗址”文化应当是红山文化主源之一和前身。
中新社记者:“查海遗址”类型文化亟待发掘和深入研究的意义何在?
牟岱:中共二十大报告指出,“坚守中华文化立场,提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓”,这为文化强国建设提出了新任务。同时,习近平总书记在中共中央政治局第三十九次集体学习时强调,经过几代学者接续努力,中华文明探源工程等重大工程的研究成果,实证了我国百万年的人类史、一万年的文化史、五千多年的文明史。中华文明探源工程成绩显著,但仍然任重而道远,必须继续推进、不断深化。
“查海遗址”类型文化是距今约有10000-7000年历史、亟需不断深化研究的中华文明源头文化之一。发掘研究开发“查海遗址”类型文化,有利于探究生生不息的文明“根脉”;有利于从中国北方地区填补中华文明五千年传承根源研究工作的空白;有助于实证中华万年文化史;更有助于夯实研究文化自信建设工作的基础。启动“查海遗址”类型文化发掘研究工作,并将其纳入中华文明探源工程一部分,这对中华文明探源工程意义重大,对守护精神家园、讲好中国故事等都有深远影响。
中新社记者:您对重启“查海遗址”类型文化研究有哪些建议?
牟岱:其一,建议国家有关部门重启“查海遗址”类型文化的发掘工作,可以结合辽宁地区的中华文明资源实际,设立“查海遗址”类型文化考古专项。
其二,建立实现中华民族伟大复兴中国梦的精神家园基地。
党的二十大报告指出,要“增强文化自信”“增强实现中华民族伟大复兴的精神力量”。“查海遗址”类型文化有利于增强全球华夏子孙的民族自豪感。以“查海遗址”这样具有“中华民族的代表性符号和中华文明的标志性象征”的类似遗址文化为基础,建立一批具有国际一流水准的精神家园基地和博物馆,打造全球华人寄托民族信仰、民族情怀的考古文化名胜,供全世界华人归乡省祖,形成全球化的民族精神信仰共识和民族凝聚力。
其三,加强对“查海遗址”类型文化的宣传,增强文化自信的文明历史要素。
建议对“查海遗址”类型文化中的“中华第一龙”“中华第一村”“世界第一玉”等能够充分说明中华文明万年文化起源的实物证据进行大力宣传,讲清楚类似“查海遗址”类型文化的中华文明灿烂成就,及对人类文明的重大贡献。
其四,加大对现存“查海遗址”类型文化群的保护和投入。
从保护中华文明和民族文化安全的高度,重视现已发现和发掘的“查海遗址”类型文化群各个遗址的保护,打破文物保护级别的限制;从展示和宣传民族悠久历史文明和维护国家文化安全的高度,投入更多维护成本和资源,保存好现有遗址。此外,制定包括前红山和红山文化在内的考古发掘和保护计划,将其置于中华文明探源工程的总体指导下,进行科学发掘和研究。(完)
受访者简介:
牟岱,辽宁社会科学院副院长、二级研究员,博士生导师,国家“万人计划”首批入选专家,国务院特殊津贴专家,国家哲学社会科学领军人才,全国“四个一批”人才,全国首批文化名家。
博士毕业于皇家墨尔本理工大学(RMIT),出版学术专著4部,合作出版学术专著11部。主要研究领域:哲学和文化、东北亚国际政治、智库研究等。研究成果被国家批示采用50余项,被省部级批示70余项。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |