春节已过，但魔都寒意依旧，触达零下的气温冷得人瑟瑟发抖。如果你正为“倒春寒”发愁，或是对那些宣称“黑科技”加持的保暖服感到好奇，不妨一起来看看。

最近，“NASA同款气凝胶防寒服”、“石墨烯智能发热衣”等“黑科技”保暖服层出不穷，配上“秒暖”、“恒温”等诱人关键词，确实让人心动。但这些价格不菲的产品究竟是御寒神器，还是智商税？今天，我们就来一探究竟！

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气凝胶防寒服
气凝胶是一种特殊的固态材料，它是通过特定的工艺加工特定的材料（如二氧化硅、碳或金属氧化物等）制备而成。它既轻又透明（或半透明），摸上去像泡沫一样脆弱。它的内部结构就像海绵，布满了数不清的小孔，这些小孔里装满了静止的空气。正是这种独特的“蜂窝状”结构，使得气凝胶变得异常轻盈——它的密度甚至比水还小（低于1 g/cm³），而且90%以上的体积都是空隙。
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气凝胶最突出的特点就是它优秀的保温性能。为了形象地解释，我们可以用导热率这个指标来比较：铜的导热率很高，大约是400 W/(m·K)，所以铜能很快把热量传递出去；而气凝胶的导热率只有0.01到0.018 W/(m·K)之间，比空气（0.025 W/(m·K)）还要低。这意味着热量很难通过气凝胶传递，也就是说它的保温效果特别好。当然，其中隔热效果最好的，是二氧化硅制备的气凝胶，它也最适合用作保温材料。如果我们把气凝胶和常见的保温材料比较，比如聚苯乙烯（俗称泡沫塑料）或玻璃棉，在相同厚度下，气凝胶的保温效果要远远好于这些材料，因此被认为是目前最好的保温材料之一。

气凝胶可以阻隔高温 | 图源：corrdata.org.cn

气凝胶因其低密度、高孔隙率和极低导热系数，在隔热保温领域表现卓越。它已经应用于航天、消防服中，提升热防护和舒适性。例如，NASA使用的聚酰亚胺气凝胶，可以应对极端温差，能够为航天员在月球和火星等恶劣环境中的生存提供坚实保障。气凝胶制成的航天服隔热层仅2-3mm厚，保暖效果相当于30-45mm的传统羽绒服。消防服中使用SiO2气凝胶，其导热系数为传统服装的1/4，重量减轻1/3，大幅提升热防护性能。

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近年来，随着气凝胶制备技术的发展，气凝胶材料逐渐向民用领域推广，可用于户外服装及其他户外用品。但日常服饰中的应用仍面临挑战：主要在于其生产成本高，气凝胶的制造工艺复杂且材料昂贵，导致成品价格较高；工艺上，纯的气凝胶比较脆弱，需与其他材料复合使用，增加了设计和制造难度；同时，虽然气凝胶保暖性优越，但其透气性和柔软度不及天然纤维或羽绒，影响了穿着的舒适性。
此外，我国并没有气凝胶服装的国家标准，市场上气凝胶服装标准不统一，产品质量参差不齐。因此，气凝胶防寒服适合极端环境下的登山或户外探险，但对普通消费者而言，考虑到高昂的价格和日常需求，还需要谨慎选择。

石墨烯防寒服
石墨烯又称单层石墨、碳单层，是一种由单层碳原子构成的二维材料。当我们用铅笔写字，铅笔尖留下的痕迹中，可能就含有石墨烯。石墨烯具有极高的强度、导电性和导热性，被誉为“新材料之王”。和气凝胶相反，石墨烯的导热系数高达5,300 W/(m·K)，这使得它有着优异的热传导性能。

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石墨烯能够迅速均匀地将热量传递到人体表面，从而提升体感温度。例如，在北京冬奥会期间，运动员和礼仪人员就穿着采用石墨烯温控技术（依赖电源）的服装，这种服装可以在短时间内升温至40℃左右，达到显著的保暖效果。石墨烯纤维可以与棉、羊毛、锦纶等天然或合成纤维混纺，制成各种功能性面料，如内衣、袜子、运动装等。这些面料不仅保暖，还具有轻质柔软、透气舒适的特点。

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尽管石墨烯在保暖服装领域展现出巨大潜力，但市面上许多标榜“石墨烯”的产品宣传可能会夸大其词。比如一些商家强调其卓越的导热性和远红外线辐射，声称能提供温暖和促进血液循环。然而，实际效果远不如宣传所言。
首先，虽然石墨烯的导热性确实很强，但这也意味着热量会迅速散失，从而无法保持持续的温暖。其次，石墨烯释放的远红外线虽然理论上可以有助于血液循环，但其产生的热量微不足道，实际效果类似“心理安慰”，并不足以显著增加穿着者的温暖感。此外，一些声称石墨烯服装的石墨烯含量极低，可能并未真正使用高质量的石墨烯材料，这使得所谓的“黑科技”更像是营销噱头，实际效果大打折扣。因此，谨慎对待宣传，买前多查看成分，避免踩坑！

其他保暖材料

羽绒

鹅绒、鸭绒，谁用谁知道！看羽绒服好不好，记住一句话：看蓬松度！其保暖效果取决于蓬松度和填充量，800蓬松度以上的羽绒服适用于极寒环境，是目前最普遍且成熟的保暖材料。

羊毛羊绒

羊毛和羊绒既保暖又透气。但羊绒价格较高，适合有预算且追求舒适保暖体验的人群。

吸湿发热纤维

一些合成纤维如聚丙烯腈（PAN）纤维、发热纱线等，具备快速吸湿发热的功能，价格适中。其优点是使用方便、节能环保，但效果较弱，依赖环境湿度，并且热量释放时间有限。

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总之，在预算范围内，根据实际需求挑选合适的保暖材料才是明智之举。不必盲目追逐新潮与高价，毕竟服装的本质是为了更好地服务于人。
那么，这一季的保暖“战袍”，你心仪哪一件呢？

参考文献

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[7] 首都科学讲堂 | 冬奥保暖：石墨烯“织”就柔性新材料 (kexuejia.net.cn)

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[9] 杜凯, 刘正芹. 吸湿发热纤维的研究进展[J]. 上海毛麻科技, 2014 (2): 41-43.

作者：纪明华，中国科学院上海高等研究院博士
策划&编辑：Tiara
封面图源：AI生成

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