將節能新材料氣凝膠應用到服裝,達到了抵御“火”與“冰”的巔峰

隨著地球和宇宙中人類活動空間的逐漸擴大，人類面臨著生活環境差異化、外太空、極地、山脈、海洋、火災現場等，溫度與人類能承受的溫度差異很大。如何保溫是保證人身安全的重要課題。氣凝膠作為一種納米多孔固體材料，具有導熱系數低、孔隙率高、密度低等特點，常溫下導熱系數僅為0.013Ｗ/(m·K)，在所有固體材料中，保溫性能較好。由于80%以上的氣凝膠是空氣，隔熱效果很好，一寸厚的氣凝膠相當于20-30塊普通玻璃的隔熱功能。即使把氣凝膠放在玫瑰和火焰之間，玫瑰也會完全損壞。

1. 氣凝膠在航空航天服裝中的應用

目前，氣凝膠在航空航天服裝中的應用，我國航空航天事業發展迅速，取得了突出成效。近年來，我國探月工程和火星計劃逐一出現。中國人的太空探索空間從近地軌道太空環境擴展到深空太空環境和外星球環境。外太空獨特的真空特征和環境特征。不同的外太空環境不僅與地球有很大的不同，而且在不同的太空環境中也有明顯的不同。在近地軌道空間和月球表面，由于真空環境高，宇航服和外部環境的傳熱方式主要是輻射 火 星 等 星 球 表 面，由 于 具 有 星 球 大 氣 的 保護和輻射已成為次要的傳熱方式。熱對流和熱傳導是宇航服和外部環境的主要傳熱方式。由于月球表面的熱流不能通過大氣層緩解，晝夜溫差很大，白天陽光直射月球表面的溫度可以達到11℃，夜間月球表面溫度低至-171℃；火星的環境特征不同于月球，火星 溫 度 變 化 具 有 季 節 循 環 性，夏 季 溫 度 處 于-83～-33℃，冬季氣溫-123℃～CO2冰點之間。因此，宇航服需要具有良好的耐熱性和耐熱性，以保持宇航員始終處于相對穩定舒適的溫度環境中。

2002年，美國宇航局將航天材料技術轉化為工業應用，利用超臨界技術生產氣凝膠氈產品，被稱為工業領域的革命性保溫方案。此后，研究機構和工業企業開始參與氣凝膠的研究和應用，迎來了氣凝膠產品研發的國際浪潮。

2016年11月3日，中國新一代大運力運載火箭長征5號首次在海南文昌衛星發射中心成功飛行。其中，中國自主開發的高性能納米氣凝膠保溫氈為火箭燃氣管道系統提供保溫。氣凝膠不僅可用于航空航天，還可用于石化、高鐵、油田等領域。目前，它也在擴展到民用領域。

2.氣凝膠作為消防員與外部火源隔離的屏障，可避免外部高溫燒傷。消防服是一種多層織物系統，包括阻燃防火層、防水透氣層和保溫層。保溫層能有效防止外部熱量傳遞給人體。常用的保溫材料包括相變材料、形狀記憶材料、氣凝膠等。

氣凝膠的較佳用途可作為消防員外套制服的保護材料。當氣凝膠涂上阻燃化學品時，消防服可承受620英鎊℃消防服背面溫度比原來低100℃，顯著提高了消防服的熱保護性能。此外，氣凝膠的重量僅為消防員外套使用的保護絕緣材料的10%左右，更柔軟、更舒適。

3.氣凝膠復合面料在保溫服裝中的應用

隨著戶外運動的興起，越來越多的人參與了這一趨勢。然而，傳統臃腫的保暖服裝使得參加戶外運動的人在運動中難以伸展身體，而添加氣凝膠材料的運動服可以很好地解決這個問題。穿著后，不僅保溫性能好，而且方便人們運動，效果理想。

2018年10月9日，京東眾籌正式推出氣凝膠服裝，眾籌金額超過100萬；產品上線一周，眾籌總額超過600萬。這種由氣凝膠制成的衣服只有60種重量g/m2，厚度僅0.5mm，熱導系數達0.0191W/(m·K)，可謂輕若鴻毛，薄如蟬翼，暖如韓陽。這種紡織專用氣凝膠復合保溫材料具有獨家專利，只能依靠三種mm厚度，抗衡-1966℃嚴寒保溫效果遠超40mm厚羽絨服。這種面料的成功生產開始推向服裝市場，可以說是服裝行業的一場材料革命。

據報道，氣凝膠服裝為零下173℃在液氮噴射試驗中，衣服的內部溫度仍然可以保持在28歲℃左右，而在20℃當你在溫度下穿衣服時，你仍然可以在不過熱的情況下保持舒適和感覺。據了解，這件衣服的價格約為2000元，已降低到公眾可接受的水平，受到消費者的追捧，市場反應火爆。