零下20摄氏度的严寒中,一座30米见方的巨型冰舞台在哈尔滨冰雪大世界拔地而起。春晚剧组在室外舞台的技术保障堪称一场精密部署的“破冰行动”,通过创新的温控系统、设备的特殊防护和演职人员的周全保障,确保演出在冰天雪地中依然璀璨绽放。
在这场与严寒的博弈中,如何保证演员的轻盈和保暖安全:石墨烯电热技术与纳米气凝胶的复合演出服帮了大忙。主持人与演员的候场区设置有移动式暖房车,配备热风幕与温控座椅;而当他们走上舞台,贴身守护温暖的,正是这套专为极寒环境定制的装备。
气凝胶是通过溶胶-凝胶工艺和特殊干燥技术,将气体取代液体保留在纳米多孔网络中制成的。它不仅是世界上密度最低的固体之一,更因为看上去像一团云雾,也被称为“固态烟” 。
气凝胶的保暖原理在于对热量传递的“三重封锁”:
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抑制热传导:气凝胶是由纳米级的颗粒相互连接构成的三维网络结构。这种结构使得固体热传导的路径变得极其漫长而复杂,热量很难沿着材料内部传递出去 。
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消除热对流:气凝胶内部分布着无数纳米尺度的孔隙(孔径通常在20-50纳米),这些孔隙小于空气分子的平均自由程。这意味着空气分子被“锁死”在孔隙内无法流动,从而彻底抑制了气体对流传热 。
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反射热辐射:人体无时无刻不在向外辐射红外线(这是热量流失的主要途径,占比40%-60%)。通过调控气凝胶的孔隙结构与材料成分,它能有效阻隔红外辐射,将人体产生的热量牢牢“锁”在衣服里 。
正是凭借这种极致的纳米多孔结构,气凝胶的导热系数远低于传统的羽绒和棉,甚至比静止空气还要低
定制化“微气候”:主动加热与被动隔热
了解气凝胶的原理后,再看这套演出服的设计就清晰多了。它采用的是一种“被动隔热+主动加热”的复合方案:
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纳米气凝胶保暖层:这一层充当了“保温墙”的角色。由于气凝胶本身极佳的隔热性能,虽然保暖层很薄,不会让演员显得臃肿,但却能像太空服一样,在零下20度的环境中,有效阻挡外部严寒的侵入,减缓体内热量的散失 。
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石墨烯电热内搭:这一层则是“小太阳”。石墨烯具有优异的导电导热性能,通过内置的微型电池供电,可以迅速产生热量。在极寒环境下,这层主动发热层能弥补人体产热的不足,为演员提供持续的、可调温的温暖。
正是这种将航天级气凝胶的极致隔热与石墨烯的快速电热相结合的思路,让演员们在冰舞台上既能保持动作轻便灵活,又能享受到智能化的温控保护,在冰天雪地中完成了最温暖的演出。
来源:新浪财经
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