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)
血氧仪与制氧机热卖 过火了吗?******
近日,关于老年人阳了可能存在症状比较隐匿的情况,引发广泛关注。据介绍,由于老年病人对缺氧反应迟钝,甚至完全感觉不到胸闷、呼吸困难等,这种现象可以称为“沉默性缺氧”。如果缺氧短时间内不能得到纠正,病人很容易进展到危重症肺炎。有医生建议,脆弱人群应尽早在发病初期进行抗病毒药物治疗,并准备指夹血氧仪进行重症监测。
相关提醒在引发家有老人的儿女们重视的同时,不少怀着“图个心安,多份保障”的人开始着手在网上购置家用版的监测仪,一时间血氧仪和制氧机出现脱销情况。这类家用产品是否人人都需要,有没有作用?
现象
血氧仪断货、涨价还限购
继退烧止咳类药物、N95口罩等需求暴涨后,血氧仪也出现抢购潮。据报道,有经销商在社交平台上兜售血氧仪;各大电商平台上,部分血氧仪出现断货现象。数据显示,近一个月内血氧仪搜索指数日均值为8956,环比增长47%,同比增长223802% 。
北京青年报记者注意到,在某电商平台上,血氧仪不仅缺货,价格也已翻了数倍。有一款手指夹式家用血氧仪,月销量达到了10万台以上,这家店铺购买页面显示,该产品共有10款可选,但目前充电款、升级款、彩屏款、卓越款等9款血氧仪均显示缺货,只剩下118元的基础款血氧仪能够选择,但不少买家表示,这家店基础款血氧仪的价格在半个月前还是五六十元,如今已经翻倍了。也有买家表示,自己39元下的单,但涨价后商家却不给发货,自己投诉后才发货。
另一家月销量超20万的店铺,还实行一个账号限购一台的措施,6款产品中有4款显示缺货,其他2款虽然可以下单,但却是预售,需要等15天才能发货。据一位买家介绍,她“双11”时入手的价格还是70多元,现在却需要339元,直接翻了三四倍。
追访
网上预订需等2至15天不等
北青报记者发现,目前,在各大电商平台和线下药店,血氧仪基本上已销售一空,具体什么时候能够有现货,暂时还无法保证。血氧仪在线下药店基本处于销售一空的状态,对于什么时候能够有货,药店的销售人员均表示“说不准”。
北京通州一家药店的销售人员表示,店里的血氧仪之前就已经卖光了,一直没有补上货,现在店里可以接受预订,199元一个,至于最后能不能预订上、能预订上多少,这些都不敢保证。
另一家药店的销售人员则表示,店里的血氧仪也已经销售一空,还时不时有顾客来询问血氧仪的情况,现在公司正在积极给各个店配货,但店里多久能配上、能配上多少,这些都说不准,只能等。
随后,北青报记者又搜索各大电商平台发现,大多数血氧仪产品出现缺货现象,部分型号则处于预售状态,发货时间在2至15天不等,或不显示预售时间而直接提示受物流影响发货有延迟。
此外,北青报记者注意到,制氧机也已经出现缺货情况。某电商平台上,一台家用制氧机的价格在2000元至7000元之间。在随机咨询的三家旗舰店中,均出现缺货的情况。
观点
血氧饱和度是波动指标 相关仪器非居家必备
血氧数值不是医疗诊断绝对性指标
家用版血氧仪和制氧机能有多大作用?“人手一台”有没有必要?
北京急救中心主治医师李坚韧告诉北青报记者,血氧仪又叫脉氧仪,除了能监测患者血氧饱和度以外,还显示脉搏。电商平台常见的指夹式脉氧仪的作用原理很简单,通过红外光技术扫描肢端的血管,用血红蛋白的反射来显示指标。从价格上来看,家用版脉氧仪便宜的几十块钱,而最简单的小型医用版也得几千块。
不过,家用与医用的脉氧仪在精确度和使用要求上并不一样。李坚韧说,脉氧仪最大的优势是比大型综合性的监护仪便携,小型医用版脉氧仪在急救和转运的过程中使用比较多,但重症病人一般还是会选择综合性的监护仪,“因为我们监测的指标除了血氧、脉搏,还有呼吸、体温和无创的血压监测。血氧数值并不能反映所有的问题,也不是绝对性的指标。”
他介绍,血氧饱和度本身就是一个波动的指标,数值的变化受到多方面因素的影响,包括季节、指端是否破损、个人活动和身体基础情况等。
家用血氧仪监测只起参考作用
李坚韧建议,如果家里没有血氧监测仪,可以观察老人的神志,因为意识情况能够反映脑部供血的情况。若出现身体出大汗、肢端发冷,还要配合血压和体温是否正常来综合判断。
另外需要注意,监测监护类产品与体温计、电子血压表不一样,即使上市的时候符合定检要求,但随着使用次数增多也会有一些问题。医院用的医疗设备都要定期送检,做强检校正,以保证它是有效的。
李坚韧指出,家用脉氧仪只是起到一个参考值的作用,并不能作为一个诊断的标准,需要结合其他临床表现和检查指标来确定是否真的有缺氧情况。
家用制氧机浓度 难达医用标准
对于出现血氧饱和度过低的情况,能不能用家用制氧机进行处理的问题,李坚韧介绍,如果患者既往有慢性呼吸系统疾病,出现严重的呼吸困难,同时血氧下降或者脉搏加快,此时就需要紧急处理了,采取的措施中就包括吸氧。但从医疗上一般不会使用制氧机吸氧,因为家用制氧机制氧原理包括化学反应制氧、分子筛等,化学原理就是通过加药片产生化学反应生成氧气;分子筛就是把大气中的氧气通过分子筛筛出来,但是这些方法产生的氧气浓度很难保障。医用都是用氧气瓶来保证吸入氧气的量和浓度。
也许家用制氧机比较方便,但是浓度没法测定也不好掌握,同时浓度能保持多久也是问题。
他介绍,从医学上来讲,每分钟2升至3升是一个低流量吸氧,3升至5升是中等流量,5升以上的就是高流量吸氧。“需要高流量吸氧才能维持到90%,就说明呼吸系统出问题了,从吸氧的标准来讲,就需要鼻导管吸氧、面罩吸氧、储氧面罩吸氧甚至无创呼吸机或者有创呼吸机去支持了。这对于普通人来说,根本无法在家操作实现。”
一般健康家庭无需配置制氧机
在李坚韧看来,很多人买这些设备应急只是解决了有和无的问题。即使医务人员到现场,也需要先询问基本症状,并结合既往史和检查的结果进行综合性判断。如果只是设备上显示血氧饱和度85%,但意识清晰、活动正常,没有不适,此时便不需要采取过多处理措施,因为血氧饱和度不是一个绝对性的指标。
对于什么人群需要制氧机,首都医科大学附属北京佑安医院感染综合科主任医师李侗曾在接受媒体采访时表示,制氧机主要是供慢性呼吸系统疾病患者使用,一般健康家庭无需在家中配置制氧机。
李侗曾认为,如出现胸闷、气喘、呼吸困难或其他低血氧症状,应第一时间前往医院就诊,不宜在家中自己使用制氧机吸氧,吸氧浓度过高或时间过长都容易导致氧中毒,造成危险。(记者 宋霞 李铁柱 实习生 孙嘉怡)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)