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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)

天冷易冻膝 快学几招护关节******

　　冷空气突袭，北京“一键入冬”，万物进入闭藏阶段。注重养生的朋友们，想必已经摩拳擦掌地筹备冬季养生方案了。除了进补，冬季适当的锻炼对人体是大为有益的。不过，这个时候我们一定要格外注意膝关节的保护，因为它比其他季节都更加脆弱容易受伤。今天，中医正骨科的医生就来跟大家分享几个冬季护膝的小妙招儿。

　　动作放轻缓 锻炼前要热身

　　冬季来医院就诊的患者膝关节不适的比例大幅增加。

　　冬季人体为了保存能量，阳气内敛，气血内收，关节部分的血液循环远较其他季节更低一些。这种情况下，关节部分的韧带、肌肉弹性远不如平时，无论是久坐起身、日常行走还是锻炼，都容易出现韧带肌肉的拉伤。

　　所以，在改变体位和动作的时候，一定要轻缓，让关节有充分的适应过程，锻炼前一定要做好充分的热身，关节达到最佳状态以后再开始锻炼。

　　注重关节保暖 护膝安排上

　　值得一提的是，大家在冬季锻炼的同时，务必要做好关节部分的保暖，防止出现不必要的损伤。

　　因其使用广泛且受季节影响大，膝关节的保暖尤为重要。冬季，在韧带和肌肉弹性下降的同时，对关节本身的保护力也会明显减弱。关节本身的稳定性下降，软骨、半月板这些缓冲功能的部分容易出现比平时更多的磨损。

　　所以，建议大家在平时佩戴护膝，既能一定程度上保暖，增强局部循环，又能对关节起到缓冲保护的作用，减慢退变进程，避免损伤。

　　再次强调，如果有关节病变，症状剧烈或反复出现，或者通过影像学检查确诊关节疾病的患者，还请及时就诊。

　　锻炼膝关节 试试这两招儿

　　锻炼关节相关肌肉的耐力和稳定性对保护关节有很大作用，除了大家都知道的靠墙深蹲以外，下面再教大家两招锻炼膝关节的方法。

　　方法一　找一面墙，身体侧面对着墙面，坐姿，面部方向和墙面平行。用靠近墙的腿，膝盖外侧和墙之间夹住一块5-10cm厚度的轻软物品，如毛巾叠、泡沫块等。保持物品不掉落的情况下膝关节缓慢屈伸，小腿活动范围大约90°。从垂直于地面到伸平，再缓慢放回，10次一组，一侧做完后调整椅子位置换另一侧，根据自己情况做2-4组，每天一次，提高关节稳定性，纠正力线。

　　方法二　找一个单杠或者双杠，或者足够稳固能支撑自己下半身悬空的地方。支撑起下半身，悬空过程中两腿交替轻微抬起，然后像踩踏路上积水一样向下轻轻蹬踏，两腿快速交替。动作要轻快轻巧，两侧各蹬踏15次为一组，休息两三分钟后可以做下一组。大家可以根据自身情况一共进行2-4组，每天一次，这个动作对上身支撑能力有要求，所以请广大患者朋友量力而行。

　　除此之外，按摩也是一个好方法。大家可以尝试按揉髌骨周边的几个凹陷处，以按之轻微酸胀感为宜，每个位置30下为一组，还有腘窝里的委中穴，按揉20下为一组，每天早晚各两组即可，也可用热敷取代。文/许凌飞(北京世纪坛医院）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）