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3mm就能抵御-196°严寒?全靠这个“世界上最轻的固体”!

智慧芽 | 2019-12-05 |

提起羽绒服,或许你眼前出现的是这样的画面:

女生可能会想到这样的

拜托,老铁,2020都要来啦,羽绒服都登上时装周啦!

比如今年10月30日,波司登发布了全球顶配羽绒服——登峰系列。看看这造型!你们看看!

▲波司登登峰系列“8844”款(图片来自波司登官网)


再看看登峰系列的功能介绍:

▲图片来自波司登官网


选用北纬43°黄金羽绒带顶级鹅绒,选用号称“人类第二层皮肤”GORE-TEX面料、持久防风防雨、透气性更高,采用长征五号的航天纳米保温材料气凝胶制成电子仪器保护袋避免电量流失速度过快……

看了一圈,这个和长征五号同款的气凝胶材质吸引了我的注意。印象中这款材料主要应用在建筑及航天领域,应用在咱们平时穿的羽绒服上,仿佛有种“黑科技潜入平民生活”的神奇感。


>>>气凝胶,世界十大新材料之首

1931年,化学家塞缪尔·基斯勒和同事查尔斯·勒尼德打赌,他认为凝胶中具有固体结构,并开始进行实验。

实验的结果就是,世界上第一块气凝胶由此诞生。

基斯勒先后做出了二氧化硅、氧化铝、氧化锡等多种不同类型的气凝胶,其中二氧化硅气凝胶是全世界最轻的固体,99.8%是空气。

▲气凝胶,图片来自网络


气凝胶是一种纳米多孔固体材料,内部网络结构充满气体,外表呈现固体状。

二氧化硅气凝胶轻若薄雾,呈现出淡淡的蓝色,又被称为“蓝烟”。而它最神奇的地方在于,明明主要构成是空气,却在所有固体材料中具有最好的保温性能,是首选的保温隔热材料。一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能。

其低密度、 高比表面积、高孔隙率、低热导率、 结构可控等优异性能,使气凝胶能够广泛应用在在航空航天、国防军工、节能环保、石油化工等领域。

▲一张非常经典的图,火焰在气凝胶下方燃烧,而上面的鲜花安然无恙


比如在消防服中使用气凝胶作为隔热材料,能让消防服够承受高达620℃的温度;再比如2016年中国发射的“长征五号”中,为火箭燃气管路系统提供隔热保温的就是我国自主研制的高性能纳米气凝胶隔热毡。

而如今,在传统的保暖服领域也出现了气凝胶的身影。


>>>黑科技,走进寻常保暖界

在寒冷的环境下,我们常常因为过多过厚的保暖服饰难以舒展动作、或者因为温度过低导致电子设备快速耗电。而在保暖服饰里加入气凝胶,在保温的同时还能减少服装占用的空间,极大地方便了户外运动爱好者。

文章开头提到的波司登“登峰”系列羽绒服,就是将气凝胶制成电子仪器保护袋,避免电量流失速度过快。这只是气凝胶在保暖服饰上的小部分应用,而已有很多厂商将气凝胶用于真正的“保暖”上。

2018年10月9日,一款气凝胶衣服正式上线京东众筹,仅用8小时,众筹金额便突破百万;产品上线一周,众筹总额已超过六百万。官网上的信息显示,这款利用气凝胶制造的服装,具有独家专利的纺织专用气凝胶复合保暖材料,可以依靠仅仅3mm的厚度,抗衡-196℃的严寒,保温效果远超40mm厚羽绒服。

根据该气凝胶服装的官网显示,目前他们已经研发了4个系别的宇航服式,分别为3系、5系、6系和7系——不同系数可以应对不同的寒冷等级。比如3系的轻薄抗寒,建议-10℃左右穿着,7系的极限抗寒,建议挑战人类极寒条件下穿着。

但是这几款气凝胶服装似乎并没有后续,最近的新闻还是18年底,大概还处于研发阶段。


>>>更多应用场景,等待挖掘

目前,气凝胶被广泛应用于建筑、化工、航天等领域,需求日益增长,这也推动了全球气凝胶市场的增长。而材料的进步和创新、产品效益意识的提高以及气凝胶在新领域中的应用,预计将促进全球气凝胶市场的不断增长。

▲2008—2016年中国气凝胶产量情况

▲2017年—2020年中国气凝胶产量、消费量预测

▲气凝胶市场规模及预测(单位:亿元)


中国的气凝胶市场起步较晚,近年来随着国内气凝胶企业逐步增多,实力不断增强,成本不断下降,规模不断扩大,再得益于国内节能减排政策推行和经济体量的迅速扩大,气凝胶行业驶入了快速发展通道。

▲2020年中国气凝胶市场应用预测(单位%)

▲气凝胶的全球市场规模情况分析


2020年,全球气凝胶市场规模预计可达到19亿美元。随着气凝胶材料在各种不同应用领域探索的持续进步,未来气凝胶市场将会不断增长,成为新时代黑科技的强势明星。

*数据部分来自MarketResearch.biz《全球气凝胶市场的应用、形态、种类、工艺类型和地区——全球至2026年的预测》


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