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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)

【在这片辽阔的土地上㉘】苏州：工业大市劲唱“强粮歌”******

　　【在这片辽阔的土地上㉘】

　　光明日报记者 苏雁

　　都知道苏州是工业强市，可说起粮食生产，苏州市农业农村局局长宁春生一脸自豪：“这些年，苏州粮食生产一点也不含糊，产量一直稳步增长。今年全市水稻总产量预计13.9亿斤，创7年来新高！”

　　改革开放以来，苏州工业发展一直走在江苏甚至全国前列。成为工业强市后，一个问题摆在苏州人面前：还要不要发展农业，尤其是水稻种植这样的“纯农业”？

　　苏州的回答斩钉截铁：不但“要”，而且是高质量的“要”。

　　苏州有1600多万人口，维持城市安全有序运转，离不开农产品的有效供给。要端稳粮食饭碗，就须臾不能放松粮食生产。

　　苏州寸土寸金。而粮食生产，离不开耕地。如何守住耕地红线？

　　11月初，在“草皮之乡”苏州常熟辛庄镇平墅村，记者看到，2600亩水稻迎来丰收。2019年起，常熟决定全面推进退草还田，平墅村成为第一个试点。“每收一茬草皮，都会带走一层土，退草还田，就是为了确保耕地安全！”辛庄镇副镇长陈伟忠说。

　　近几年，苏州通过退草还田、退渔还田、“三优三保”等行动，新增加10万亩水稻田。

　　农业是弱质产业。论单位面积收益，种粮食肯定不如建工厂。那么，如何调动种粮积极性？

　　苏州的做法之一是工业反哺农业。2010年以来，苏州在全市范围建立了生态补偿机制，在全国率先出台《生态补偿条例》。苏州将水稻视为人工湿地的一种，进行生态补偿。每亩补偿420元，使得种粮的比较效益大大增加，稳住了农业基本盘。

　　地处苏州昆山锦溪镇最北面的长云村，2012年前以水产养殖为主业。根据《生态补偿条例》，昆山市级财政给予每亩水稻田800元补贴。受此激励，2012年以来，长云村退塘还田，建成高标准农田2000多亩。

　　宁春生介绍，苏州计划用3年时间，按每亩最高1万元的标准，持续对农田进行改造，将苏州的农田都建成为旱涝保收、稳产高产的“吨粮田”。

　　要实现粮食生产可持续发展，仅靠补贴还不够，必须催发内生动力。发展高产高效优质农业，提高单位面积的产出效益，是增强种粮积极性的关键。而要保证粮食生产“两高一优”，离不开科技支撑。

　　水稻已经收割，但太仓市城厢镇东林村的田野上依然机声隆隆，多功能旋耕机驶过后的田野松软、平整。“做强农业产业，长远来看，还得靠技术和现代化设备。”太仓市城厢镇东林村党委书记苏齐芳坦言。

　　依托村里每年1000多万元厂房和门面房租金收益，东林村购买了20多台套先进农机设备，村里的粮食生产全程机械化，2200亩水稻只需要9个农民打理。

　　在东林村刚收割完的稻田里，记者看到，已经开始用农业机械播种小麦。“2013年起，高标准农田改造好以后，大马力拖拉机引进，农具朝着复式化操作方向发展。小麦播种机上加装了卫星导航的辅助驾驶系统，直行时机械手不需要扶着方向盘，它还能一次性完成土地翻耕、播种、秸秆换田、施肥、开沟、压实种子这六样工作。”在田边，苏齐芳一边比画，一边向记者解释。

　　现代化的农业生产，更离不开“新农人”。

　　这些年，苏州在培养新型职业农民方面下足了功夫。苏州在全国率先启动“农业农村专业人才定向委培工程”，分层次、分专业招录1564名定向委培生。通过7家农民教育培训中心和31家实训基地，每年培训高素质农民1万人次以上……

　　有了“新农人”的加持，田地里有了一番新景象。“志浩，趁天晴，咱们赶快把秸秆打包好！”说话间，东林村职业农民高健和同事王志浩驾驶的搂草机和包膜机开进了农田。只见搂草机把散落在田里的稻草搂成一拢，打捆机迅速把一拢一拢稻草秸秆压缩成圆捆。包膜机紧随其后“上场”，不到一分钟，就把一捆捆重达上千斤的秸秆用白色薄膜缠绕成一个个“啤酒桶”，轻轻放在田埂上。

　　为啥要给秸秆包薄膜？高健告诉记者：“包裹得严严实实的稻草秸秆，在厌氧环境里发酵，一个月后装到秸秆饲料厂，根据配比加入豆粕、玉米，加工成富含淀粉和蛋白质的饲料，这是牛羊喜爱的美味食物。”

　　2016年，东林村和江苏省农科院合作，投资建设秸秆饲料厂，年加工能力6万吨，目前年产粗饲料2.5万吨。由此，东林村自身形成了“种植—秸秆饲料—养殖—有机肥料—种植”的生态循环模式。合作农场化肥用量比传统减少约60%，土壤有机质含量从1.9%提高到4%，江南的土地也具备了“黑土地”的肥力。“我们提高‘一粒米’的附加值，开发的富硒大米，口感好，销量不愁。”高健说。

　　持续提升种粮的边际效益，也是苏州近些年来努力的方向。具体做法是，着力推动农文旅深度融合。

　　漫步东林村，田埂上的松果菊开得正艳，稻田咖啡馆飘出了咖啡的浓香，田园新干线的小火车擦拭一新，观光农业引来游人无数。“光今年十一假期，村里的旅游收入就有近百万元。”苏齐芳告诉记者。

　　一系列助农举措，不仅稳定了工业大市苏州的粮食生产面积和产量，也大大提升了农民的收入。据统计，近3年来，苏州全市粮食种植面积年均提升2%以上，农民人均可支配收入年均增长8.6%，达41487元，城乡居民收入比逐年下降，现在已缩小到1.85：1。

　　东林村农民张耀忠祖孙三代种粮，他亲历了东林村的变化，也尝到了发展现代农业的甜头。“我的父辈就是面朝黄土背朝天种地，我那一代开始了农业机械化，我儿子这一代则用上了智能农业系统。现在，喷农药有无人机，开拖拉机、插秧机、联合收割机，人都不用下地，站田埂上遥控就行了。”张耀忠感慨万分：“现在种地，舒服得嘞！”

　　《光明日报》（ 2022年12月21日 01版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）