由于张家口崇礼冬奥会核心区刚刚迎来2022年第一场降雪,1月12日气温骤降,最低气温达到零下21。共有国家越野滑雪中心、国家跳台滑雪中心、云顶滑雪公园、国家冬季两项中心四个竞赛场馆,将产生北京2022年冬奥会109枚金牌中的51枚,全部为雪上项目。那么,在如此寒冷的环境下,如何给运动员、服务冬奥会的工作人员以及相关仪器设备以温暖的保护,给科技冬奥带来了新的挑战。
据了解,去年在最低气温达到零下40的云顶滑雪场举行的单板滑雪和自由式滑雪项目测试活动中,协助测试的工作人员并未受到寒冷的打扰,因为他们佩戴了北京创新艾尚佳科技有限公司(以下简称艾嘉科技)自主研发的石墨烯发热围巾、手套、袜子等产品。
前不久,在北京市科协主办的“科技助力冬奥”科学交流沙龙上,北京石墨烯技术研究院院长王旭东表示,在“科技冬奥”重点项目研发中,艾嘉科技与北京石墨烯技术研究院共同突破了石墨烯柔性织物发热材料低温启动运行、快速电热转换等关键技术。并形成石墨烯发热产品,实现石墨烯柔性织物发热技术的低温应用。
“冬奥会期间,我们首先要保护人。去年底,冬奥颁奖礼服发布,灵感来自薛瑞、祥云、名画《千里江山图》、传统唐代纺织品等中国文化,惊艳全场。很多颁奖场合都是在寒冷的冬天在室外举行,颁奖典礼女士要穿东方女性的曲线美,不要显得臃肿,这就要求整套材料要很轻薄。对此,我们开发了一套含有石墨烯内衬的专用内衣,其中石墨烯被用于加热多部位的柔性面料材料,使其手感柔软贴身、透气保暖、轻盈灵动、不怕冷。其温度可迅速升高并保持在32以上。使整个人体非常温暖。这是中国传统文化与现代黑科技的有机融合,打造出了中国传统文化科技艺术,”为北京冬奥会提供石墨烯智能科技取暖产品及安防项目负责人、艾嘉科技创始人陈立军在接受科技日报记者采访时表示。
据了解,艾嘉科技基于石墨烯柔性织物发热材料AIHF的自主研发,通过对原有石墨烯水分散体的改造和编织工艺的调整,结合定制化的电子电路智能控制系统,使得使用石墨烯柔性发热材料的石墨烯智能发热产品能够安全、稳定、有效地运行,实现热防护的应用。
“采用‘石墨烯三维复合水性电热墨水及其制备方法’等。可使产品具有柔软、透气、抗弯等性能,可在零下40实现低温启动,多处发热,经50次洗涤仍能保持性能。”陈丽君说,这种“智能温控石墨烯面料”可以制作成冬奥工作人员的服装,他们可以通过手动按键操作、App软件控制、智能语音操作,将温度调节在38到52之间,实现精准调温到1。
此外,为了解决冬奥场馆和比赛场地极低温环境下,接力设备无法正常工作的问题。艾嘉科技、北京石墨烯技术研究院、北京国际云播科技有限公司携手合作,紧急研发石墨烯低温保障方案。利用石墨烯柔性织物电热材料爱芙、石墨烯改性气凝胶、国家先进功能纤维中心研发的隔热材料、石墨烯低温电池,在云播背包内瞬间产生50的温升,确保云播设备在冬奥会-40的环境下正常使用,不影响便携性和轻量化。为了防止户外工作者的手机、对讲机、摄像头、摄像机等诸多工作设备在冬奥会室外赛场正常工作,他们还可以穿上石墨烯“外套”。
此外,艾嘉科技还与北京石墨烯研究院建立了石墨烯特种纤维实验室,共同开展石墨烯特种纤维的研究和测试,开发了户外露天竞赛场馆加热座椅、2022年北京冬奥会吉祥物石墨烯加热暖手宝等产品,更好地满足低温环境下人员和现场专业设备的保暖需求。