文/陳嵐
人類是熱血動物,若體溫升高,人體會通過汗液排熱。人體的這個自身功能是通過皮膚中進化精煉的“AC系統”實現的,即汗腺。然而,人類的進化卻沒有注重冬季運動所產生的變化,所以我們若要在滑雪時保護自身免受寒冷,同時汗水又能毫無阻礙地排出,那么人體熱平衡及保持循環狀態就輕而易舉了。今天由于有了“電子”紡織品,運動員要保持溫暖并除濕則容易解決了。目前有些紡織電子產品就是模擬了AC系統的作用,實現了均勻散熱,并且這類紡織品仍然可以染色和洗滌。
目前西方在滑雪衫方面與排汗技術領域的研究可謂風起云涌,其背后的原因是,中國的滑雪運動從無到有,每年增長十分可觀。中國數以千計的滑雪場將在幾年內出現,由此中國滑雪衫市場也將同步增長,帶有排汗功能的優質滑雪衫也將受到中國數以億計的滑雪運動愛好者的青睞。這就是為什么世界諸多搞排汗滑雪衫研發的公司紛紛看好中國的滑雪用品市場的緣故。
其中最為顯著的是瑞士聯邦材料科學和技術實驗室(EMPA),他們聯合世界頂級排汗滑雪衫研發企業Swiss-Norwegian新創公司Osmotex及其他工業伙伴合作研發出一項技術,能讓滑雪者身體在運動時保持溫暖和干燥。這歸因于他們研發的“電子”紡織品。它是一種耐用,可加熱的軟性材質,可靈活切割成各種尺寸。他們表示,新的貼合結構像傳統軟殼與軟木塞保溫技術,可以量產并以米為單位出售。不僅如此,他們研發的滑雪衫還有其他功能,即電子接點、智能電池和智能手機操作的傳感器均可水洗。其材料能提供熱絕緣,它同樣取材于像葡萄酒軟木塞一樣的副產品。它能融入兩層或三層織物的結構,能利用電壓滲透膜控制體內分泌出的水分子。
其中最關鍵最核心的技術被稱為Hydro_Bot,它能透過不同的氣候、條件和運動等級,以可變的速率輸送水分來確保穿戴織物內的最佳微氣候。該技術重要組成部分是遵循了一個原則,就像植物能夠通過其根部從土壤中吸取水分一樣,即熱滲透原理讓新型運動服通過施加約1.5伏的電壓加熱。同時為確保通過電滲透,又將人體分泌的液體從內到外主動滲出,他們使用了厚度僅為20微米的聚合物膜,通過等離子體涂覆在兩側薄薄的金屬片上。這是通過每個滑雪夾克使用低于0.2克的金粉來實現的,這看似價格昂貴,卻證明了金比銀涂層電極更耐用有效。
EMPA高級纖維實驗室專家認為,其原理還在于,當向膜施加電壓時,鹽離子及周圍的液體通過膜中微小孔隙移除到外部,汗水被運動裝外層電離子吸出,從而散發到體外。因此,膜配有類似于傳統電池卻屬于衣服的一部分。穿上這樣的衣服,人體很難感受到衣內的設置,它還可根據天氣和身體活動自動開啟電池。“即使沒有電流,液體也能透過膜滲出。一旦施以電壓,往外吸汗效果就會顯著增加。而這類膜可通過電離子產生作用,每平方米每小時泵出水分約10升。”
對于最終產品,電離子滲透膜將集成到各種功能層內的滑雪夾克中。“基于新的物理和數學模型,研發人員得以優化HYDRO_BOT技術的紡織結構。”
EMPA氣候實驗室的研究表明,電離子滲透原理不僅產生物理作用,而且符合人體的生理要求。該實驗室從解剖學SAM原理模擬人體的運動過程中發現,加熱并通過125個微小噴嘴噴射精確定量的液體。研發人員確認,SAM提供的數據分析客觀真實,HYDRO_BOT服裝的穿著具有舒適性和功能性,可應用于任何一種滑雪衫的生產工藝。