时值新年交替,本刊编辑部特别策划了年终特辑——新质发展典型案例。以“新质”为关键词代表了当下中国经济乃至整个纺织行业迎接未来发展的重要支点。
“人体热管理极其复杂与苛刻,衣着不但需防寒还得舒适、环保和时尚,这给纺织科研带来很大挑战。而紧紧依靠模仿羽绒蓬松方式的保温,很难满足消费者的个性化、多元化需求,必须要在材料上进行创新。”北京叠加态技术有限公司首席科学家钟飞鹏介绍,为打破科研惯性,叠加态团队大胆创新,绕开凝胶路线成功研发纳米闭孔“柔性”保温新材料,发起了一场保温新革命。
打破常规轻薄且保暖
当前,纳米多孔材料(气凝胶),虽然具有很强保温性但也存在“易碎”的缺陷,一直困扰着学术和业界。尽管现在很多将其研磨粉末加以应用,但磨粉后容易导致结构破坏,性能大大下降。
叠加态团队研发的纳米闭孔“柔性”保温新材料,壁厚20-280纳米、孔径30-190微米、95%以上的闭孔率和孔隙率(不含骨架),保温的同时,兼备透湿、速干和抗菌等功能。在每平方厘米超1000个独立孔洞的加持下,可以媲美气凝胶极低的导热率。它以0.7毫米厚度的物理绝缘,填充在面料与里布之间,如同在服装上加装一层隔冷保温层。保温层外冷空气向内传导减缓;保温层内热流失减少;服装保暖性能大幅度提高,从而实现轻薄且保暖,不透空气透湿气。
“一代材料创造一代产品,让生活更美好是技术进步的源泉。尤其是冬季,服装除了设计时尚外,轻薄且保暖更是首选。”钟飞鹏介绍,Y-Warm叠加态革命性的首次把绝热技术应用到降低冬季防寒用品的热传导;是现有密度和导热率最低的功能性纺织品。该材料表面触感毛糙但体感温暖,存放零下60度试验箱多天取出接触皮肤不具有冻感,吸收自身几倍水分仍漂浮水面,符合湿热老化的破坏性要求。
在2022北京冬奥会上,清华大学研发团队把Y-Warm叠加态应用到部分室外观赛的热保障;中科院研究员把此材料应用到极寒环境的保温。2024年10月份,国家开展5200米藏北高原50年的第二次科考,Y-Warm叠加态在极寒和缺氧环境下,对人体和仪器出色的热防护性能,获得姚檀栋院士科考专家团队赋予“神科技”的外号。
“Y-Warm叠加态首次把绝热技术应用到降低冬季防寒用品的热传导,让轻薄代替厚重;它是密度和导热率最低的功能性纺织品,表面触感毛糙但体感温暖、存放-60°C试验箱多天取出接触皮肤不具有动感、吸收自身几倍水分仍漂浮水面、-40°C曲折3万次不会有破损、符合70摄氏度温度90%湿度的耐老化性要求,通过欧盟SVHC的安全性测试。钟飞鹏介绍,根据广检的测试报告,Y-Warm吸水性是国标的2倍、干燥速率是国标的2.5倍、远红外升温是国标的2倍、抗菌性能达到3A级。即便减量75%,依然不减效、降量不降质。
作为性能最好、厚度最薄、重量最轻、最可持续的保温新材料,量产4年来,Y-Warm叠加态目前在全球的应用单位已超过120家,并被大规模商用和研发。
多元应用市场潜力巨大
“无限性来自灵感世界的无限性”是叠加态团队给予技术创新的定义。也正是如此,钟飞鹏带领团队不断将该材料跨界融合,激发其无限潜能。
而Y-Warm之所以如此受到市场热捧,就是其颠覆性技术兼备出色的体验感和舒适度。毕竟,这是一组赋能衣、住、行,-50°-150°C温度区间产业链的隔热和保温,还节能、环保、低碳的保温新材料。
“目前,国内外多家医疗用品制造商,已把Y-Warm叠加态应用到先进医疗用品上,并获得国家医药卫生和海外FDA等政府部门的认证。”钟飞鹏介绍,上海紫義科技有限公司把材料应用到智能机器人的热防护,获得多个国内外奖项和用户的好评;美国哥伦比亚连续四个冬季,把此材料应用到手套上的防寒……甚至国外某知名品牌指定中国工厂选用叠加态新材料。
缺氧和低温是生命脆弱的极限,因此户外运动对保温有着一定的苛刻要求,每1厘米厚度增加带来的风阻和1两重量都会给人体带来巨大的负担。而多层Y-Warm叠加态填充使用,可大幅度降低服装厚度和重量。特别是优秀的透湿和速干性能,更能降低户外活动失温的风险。即便95%以上闭孔率和孔隙率使材料受潮后,也能在很短时间内迅速恢复性能。
“Y-Warm叠加态从研发至今已是11个年头,我们的‘朋友圈’越做越大,屡上热搜,倍受央视、新华社等国家级媒体的关注。”钟飞鹏介绍,如今叠加态材料不仅是进博会、服博会的常客,还连续两届获得中关论坛中关村国际技术交易大会,技术创新百强榜;连续两年获选中关村国家自主创新展示中心常年设展……
科技创新的同时,产权保护也尤为重要。对此,Y-Warm叠加态先后在多个国家和地区进行商标注册,并获得了美联社、法新社、加拿大俾街、新华社、人民日报、央视新闻联播等全球上百家知名媒体的报道,海内外相关单位也第一时间与叠加态取得联系并建立合作的关系。可以说,Y-Warm叠加态已火爆全球。
“创新是一件难而正确的事情;技术攻克需八分努力加一分灵感和一分运气。九级创新链中,环环相扣并缺一不可;能发表论文申请专利,不代表能进入中试;中试成功不代表能稳定量产和适合产业应用。九死一生的技术创新过程,是自身毅力、智力和实力极限的挑战;跨越每一个技术鸿沟都需要信念的支撑、环境的营造、政府的支持、以及团队永不言败和勇攀高峰的精神。”谈及Y-Warm叠加态的研发历程,钟飞鹏感慨万千。但对于创新这件事,他依然乐不知疲,充满斗志。
如今,随着Y-Warm叠加态的量产和应用拓展,这款新材料也已广泛应用于纺织服装、帐篷隔热、汽车顶棚隔热、高铁车厢隔热、飞机客舱隔热、墙纸保暖、窗帘隔热、户外装备隔热等多个领域,并不断为行业带来惊喜。这是创新的使然,也是坚守的必然。
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