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不惧严寒!这些高科技自加热装备助力冰雪健儿备战冬奥

苏州金螳螂建筑装饰股份通讯 2025-01-31 0

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19日下午,***总布告来到位于河北省张家口市崇礼区的国家跳台滑雪中央,饶有兴致地不雅观看了运动员演习演示。
总布告指示,同我们国家的强国之路一样,中国冰雪运动也必须走科技创新之路,一方面要坚持自主创新,一方面要长于接管国际上的前辈技能和演习方法。

除了前辈技能和演习方法,本次冬奥会在冰雪装备方面也增加“科技含量”,为运动员高质量演习供应了强有力支撑。

不惧严寒!这些高科技自加热装备助力冰雪健儿备战冬奥 不惧严寒!这些高科技自加热装备助力冰雪健儿备战冬奥 智能科技

图片解释:课题组与企业联合研发的加热手套供应给了冬奥会运动员利用

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(图片来自网络侵删)

就在不久前,崇礼区太子城极度温度低至零下40℃,许多坚持演习的运动员的脸、手部涌现不同程度的冻伤,情形紧急,急需增援。
作为“科技冬奥”项目组的科研职员,天津工业大学纺织科学与工程学院的刘皓教授急速组织项目组进行调研攻关,利用项目组技能上风与干系企业互助,为冬奥会运动员快速生产出167副自加热手套和450套自加热头罩,自驾车近400公里,顺利将手套送到冬奥会事情职员的手中。

电池、模块和手机App,实现服装智能“加温”

通过选择得当的保暖面料、加热元件和锂电池,设计好控温模块和手机App程序,就能让衣服、手套、头罩智能加热,纵然在雪窖冰天中待上4、5个小时,也不会觉得寒冷。
2022年北京冬奥会上,我国的运动员和志愿者们就会配备上这样的保障服装。

图片解释:课题组与企业联合研发的加热面罩供应给了冬奥会运动员利用

刘皓教授团队2019年承担的“科技冬奥”国家重点研发操持项目,在冬季运动与演习比赛用高性能服装关键技能研发项目中担当冬季耐低温保障服装关键技能的紧张研发事情。

“保障服装分为积极保暖和被动保暖,我们项目组紧张卖力积极保暖类服装的研发。
”刘皓教授阐明,运动员长期处于低温环境中,会影响运动性能,乃至造成冻伤。
因此在寒冷环境下保持人体热湿舒适性对付提高运动员的演习效果非常主要。
积极保暖服装能够在减轻服装重量的同时保持服装良好的热舒适性,并且通过外界能量的输入实现服装保暖系数可控从而适应人体的热湿舒适性需求。

加热服装分为电加热服装、太阳能加热服装、化学能加热服装、相变材料加热服装和温度自适应加热服装(智能加热服装)等。
不管是利用太阳光蓄热材料接管太阳辐射的可见光与近红外线, 反射人体热辐射, 还是利用化学反应产生的热量或是相变材料储能来进行保暖都存在适用范围小、温度不可控等毛病。

“而通过温度监测和智能控温模块的运用实现精确控温的电加热服装能够知足目前积极保暖服装的运用需求。
”刘皓教授先容,“我们这次生产的保暖手套和保暖面罩,是在手套和面罩中集成了电加热片,通过掌握器将其与锂电池连接。
手套所配备的锂电池容量3300毫安,重量大约100克,充电一次,一样平常可以4、5个小时的加热效果。
手套和面罩都设计有专门的电池袋,不会影响运动员穿着的舒适性。

图片解释:课题组研发的加热控温模块

课题组还研发了***大小的加热控温模块、加热织物和温度掌握App程序,这种智能加热织物可以集成到服装中,同时支持手动按键掌握与App智能掌握。
通过App,运动员将可以随意调节加热服装的温度。

“纸”和“刺绣”让衣服发热

在全体积极保暖服装的研发过程中,最核心的技能便是发热片的材料。

刘皓教授项目组已经在基于柔性碳纸的加热织物、基于导电纱线的刺绣加热织物和基于镀银纱线的一体成型加热服装等技能实现打破,使科技成果顺利转化为产品

“基于碳纸的柔性加热织物是将厚度约50微米的导电碳纸封装到两片织物间,可以提高加热织物的强度和耐水洗性,通过调节碳纸的形状和连接办法,可以实现不同功率密度的加热织物。
”刘皓教授先容,一样平常来说,加热织物的功率密度越大,其加热能力越强,升温速率越快,当其集成到服装中时,其调节服装内部温度的能力越强。

图片解释:两片并联碳纸加热织物样品及红外温度图像

此外,通过刺绣办法可以在任意织物基底上实现任意加热图案的制备,这种制备工艺的设备大略,设计职员可以根据预定的图形快速设计和开拓不同规格类型的加热织物,具有工艺大略、本钱较低的优点。

图片解释:研发的加热织物片集成到服装中制备了加热服装

图片解释:采取镀银复合纱和涤纶短纤纱,设计并制备了针织加热织物

此外,服装的热湿舒适性理论和前辈的检测仪器也是开拓高性能加热织物和加热服装的关键技能,项目组在服装的热湿舒适性理论和服装热动力学仿照仿真等方面也做了大量研究事情。
课题组自行研制了织物热性能测试仪,得到了授权国家发明专利,该设备能够丈量加热织物的升温过程中织物表面温度的变革过程,能为加热织物和智能保暖服装的研发供应有力的技能支持。

编辑:刘义阳

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