冬季保暖黑科技——气凝胶

原创 歪歪 纺织科普博览 2019-12-27

冬至刚过，小寒大寒马上要接踵而来，保暖又轻便的羽绒服，你们准备好了吗？不过相信许多小伙伴对羽绒服真的是又爱又恨，爱在于羽绒服的保暖性能确实很好而且穿脱方便，恨就在于怕冷的小伙伴们用羽绒服把自己裹得像个粽子一样实在是影响美观……

不仅是外观，冬天又大又厚的羽绒服携带起来极其不便，冬季因衣服过多过厚导致的出行不便已成为了困扰商旅人士们的主要问题，而对于极寒条件下出行的人来说则更是如此。

是不是都在幻想着有一天能够穿上一件既轻薄有型又保暖防寒的衣服呢?实际上在科学技术高速发展的今天，这个幻想已经成为现实。所以今天就来介绍一下冬季保暖的黑科技——气凝胶防寒服。

1.气凝胶是什么?

话不多说，先上图：

第一次看到这玩意儿的你可能会是这个表情：

它仿佛就是一块被冻住的云烟，如此神奇的气凝胶究竟是一种什么东西呢?

气凝胶(Aerogel)是将普通凝胶内部的液体抽出后保留原固体构架的一种物体，想象一下你经常吃的果冻，如果把果冻里的水分都抽没了但又保持果冻原来的形状后那会变成个什么东西?答案就是气凝胶。当然，它在我们生活中很不常见，是人工合成的物体。

而制作气凝胶的方法也如此巧妙：先把果冻冻住，然后用冷冻升华的方式去掉水分，最后就剩下了固体结构ww。

2.气凝胶凭什么保暖?

人在寒冷的冬季体内的热量会因低温而损耗，损耗的方式包括：热传导、热对流、热辐射。因此，防寒服的作用就是阻碍这三种热损失的进行。

空气为热的不良导体，是极好的热传导隔绝材料。羽绒服的羽绒球状纤维上密布数以万计的细小气孔吸收人体散发流动的热气后，隔绝了外界冷空气的入侵。而气凝胶的空气成分比例更是高达99.8%以上，且空气分子无法透过纳米级别的气凝胶的内部结构进行对流作用，导致气凝胶的热对流能力也非常低。因此其隔热性能更强。

但最最最重要的是，气凝胶比羽绒轻多了!气凝胶有多轻多隔热呢?一张图说明一切：

气凝胶密度极低，是世界上最轻的几种固体之一，其内部可达纳米级的三维网络状结构赋予了它极为广阔的应用前景，2018年12月3日，工业和信息化部、国防科工局联合发布了 2018年度《军用技术转民用推广目录》和《民参军技术与产品推荐目录》 ：纳米孔二氧化硅气凝胶岩棉复合保温板入围2018年度“军转民”目录。《中国制造2025——中国建材制造业发展纲要》中，气凝胶被列入建材新兴产业中。

因此在保暖服装领域，除宇航服等以外，用气凝胶制作出民用的防寒服自然也就成为了科学家们重点研究的课题之一。

3.气凝胶服装的现状

目前气凝胶服装产业已在国外得到了一定的发展，而国内仅仅是刚起步的状态，目前市场上气凝胶在服装上的应用主要分为了两种：

一种是把气凝胶粉末加入涂层液，通过工艺整理到织物上，该种衣服虽然具有较好的保暖性能，但由于气凝胶的气密性过好，有可能会出现衣服不透气情况。

另一种是将气凝胶粉末直接融入纺丝溶液中，让制衣的复合纤维中含有气凝胶，这种方式能够在不改变衣服物理形态的情况下让衣服获得保暖及透气性能，同时也能够减轻衣服的重量，是比较有发展前景的一种工艺。

目前气凝胶的民用服装产业还有许多问题亟需解决，如：材料成本高，价格昂贵、性价比低、实用性还有待提升等，即便气凝胶材料本身很强大，但若要将之和我们的日常生活紧密融合还需要花费不小的工夫，我们在购买这种新型服装的时候一定要擦亮双眼，不能受到无良商家的蛊惑或是购买到了假冒伪劣的产品。

当然随着技术的进步，次世代的气凝胶又会有新的工艺突破，相信那时候我们也一定能够买到这般物美价廉的高科技产品。

来源: 纺织科普博览公众号