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与时俱进的高科技让冬奥“暖暖的”

2022-01-13    来源:科技日报     编辑:黄丽

科技冬奥进行时

◎记者 华凌

由于张家口崇礼冬奥核心区刚迎来2022年的第一次降雪,1月12日的气温骤然下降,最低气温达零下21℃。这里建有国家越野滑雪中心、国家跳台滑雪中心、云顶滑雪公园和国家冬季两项中心共四个比赛场馆,将产生北京2022年冬奥会109枚金牌中的51枚,均为雪上项目。那么,在如此寒冷的环境下,如何给予运动员、服务冬奥的工作人员等,以及相关仪器设备温暖的保障,这给科技冬奥带来了新的挑战。

据了解,在去年最低气温达零下40℃的云顶滑雪场举行的单板及自由式滑雪项目的测试活动中,协助测试的工作人员却没有受到寒冷的侵扰,这是由于他们穿戴了北京创新爱尚家科技股份有限公司(以下简称爱家科技)自主研发的石墨烯加热围巾、手套、袜子等产品。

不久前,在北京市科协主办的“科技助力冬奥”科学传播沙龙上,北京石墨烯技术研究院院长王旭东表示,在“科技冬奥”重点专项“低温环境石墨烯智能发热产品及热力保障应用”项目研发中,爱家科技联合北京石墨烯技术研究院共同突破石墨烯柔性织物加热材料的低温启动与运行、快速电热转换等关键技术,形成石墨烯加热产品,实现石墨烯柔性织物加热技术低温应用。

“在冬奥会期间,我们首先要对人保障。去年底,冬奥会的颁奖礼服发布,灵感来自‘瑞雪’、‘祥云’、名画《千里江山图》和传统唐代纺织物等中国文化,十分惊艳。很多颁奖场合是在寒冬户外,而颁奖礼仪小姐要穿出东方女性的曲线美,不能显得臃肿,这就要求整套材质得做得非常轻薄。对此,我们研制一套含有石墨烯内胆的特色内衣,里面多个部位都用到石墨烯加热柔性织物材料,穿上去感到柔软、贴身、透气和温暖,轻盈灵动且不畏严寒。其温度可以迅速提升,一直保持在32℃以上。使得整个人体非常暖和。这是把中国传统的文化与现代黑科技做到有机地融合,打造出一个中国传统文化科技艺术品。”为北京冬奥会提供石墨烯智能科技发热产品及保障项目负责人、爱家科技创始人陈利军在接受科技日报记者采访时介绍说。

据了解,爱家科技在自主研发石墨烯柔性织物发热材料AIHF艾弗基础上,通过对原有石墨烯水性分散液的改造与编织工艺的调整,结合定制化的电子电路智能化控制系统,使应用石墨烯柔性发热材料的石墨烯智能发热产品安全、稳定、有效运行,实现热力保障应用。

“采用‘石墨烯三维复合水性电热油墨及其制备方法’等,可以使产品兼具柔软、透气、耐弯折等性能,能够在零下40℃情况下实现低温启动,多个区域发热,50次水洗仍能保持性能。”陈利军表示,将这种“智能温控石墨烯织物”制作成服务冬奥工作人员的服装,他们能够通过按键手动、App软件操控与智能语音多种模式操作,在38℃至52℃之间进行温度调节,实现精准调温,精确到1℃。

此外,为解决冬奥场馆和比赛现场在极低温环境下,转播设备不能正常工作的难题。爱家科技、北京石墨烯技术研究院与北京国际云转播科技有限公司携手配合,共同紧急研制石墨烯低温保障方案,采用石墨烯柔性织物电热材料艾弗,复合国家先进功能纤维中心开发的保温材料石墨烯改性气凝胶,并配合石墨烯低温电池,使云转播背包内,可以瞬间产生50℃的温升,以保证在冬奥环境零下40℃环境,云转播设备在不影响便携性、轻量化的基础上可以正常使用。为防止户外工作人员的手机、对讲机、摄像机、照相机等很多工作设备在冬奥户外赛场不能正常工作,也都可以穿上石墨烯的“外套”。

此外,爱家科技还与北京石墨烯研究院建立石墨烯特种纤维实验室,联合开展石墨烯特种纤维研发和检测,研发户外露天比赛场馆加热座椅、2022年北京冬奥会吉祥物冰墩墩石墨烯加热暖手宝等产品,更好地满足低温环境下人员及现场专业设备的保暖需求。