御寒“黑科技”:和取暖靠抖的旧时代说“拜拜”

2017-03-09 17:04水钰
科学大众·小诺贝尔 2017年1期
关键词:暖气片火炕黑科技

水钰

冬天,真是个让人又爱又恨的季节呀!虽然我们能享受热气腾腾的火锅、全家团聚的年夜饭、香甜美味的糖葫芦和烤红薯,也能在厚厚的雪地里堆雪人、打雪仗,隔着窗户看美丽的冰花,甚至是在冰封已久的湖面上滑冰,但过于寒冷的天气依旧给人们的日常生活带来诸多不便。为了解决这个困扰,无数发明家、科学家和严寒作斗争,他们研究出各式各样的取暖神器,让我们不再因寒冷而瑟瑟发抖。同学们,一起来瞧瞧吧!

祖先们的御寒手段

“绿蚁新醅酒,红泥小火炉。”这是唐代诗人白居易写的冬天日常生活,诗中的饮酒、火炉都是唐朝百姓常用的御寒手段。

其实,早在远古时期,人类的祖先就开始采用各种手段来应对严寒的屡次来袭了。他们相互依偎,来回奔跑,将树叶、兽皮围在身上,以此来维持体温。北京猿人开始用火取暖,他们管理火堆,保护火种,使大家能够借助外部的温度取暖。宋朝时期,百姓开始大面积种植棉花,人们从此摆脱了保暖性奇差的丝、麻、葛等衣料,也让人类的御寒手段有了质的飞跃。

伴随着火、棉花这些新生事物的诞生,一大批御寒主力军也相继出现了。比如,起源于春秋时期楚国的手炉,形如香瓜大小,把燃炭放入铜制镂空内胆中,外覆金属罩子,利用两层金属间的空气传播热量,使得炉火既不烫手,也不易熄灭。而北方少数民族则更钟情于火炕,女真人的居室中必有火炕,苏武被困匈奴牧羊19年,也正是靠火炕熬过了塞北苦寒的冬天。

而且,古人从药石和植物中也找到了御寒手段。魏晋南北朝时期的气温极低,治疗伤寒的药方——五石散被流传开来,人们服用之后会全身发热以达到驱寒的效果(当然,五石散并不是什么好东西,副作用也非常明显)。作为川菜中必不可少的调料,花椒可以祛除湿气,人们将其捣碎涂抹于墙壁上,能够形成良好的保温层,西汉时期长安城里的“椒房殿”正是由此而得名。

世界各地的取暖方式

又是一年雪花飘,此时,《南山南》能代表很多人的心声:“你在南方的艳阳里大雪纷飞,我在北方的寒夜里四季如春”,这就是北方小伙伴对南方没有暖气片的赤裸裸地嘲笑!

提到暖气片,我们不得不感谢一位名叫弗兰茨?桑加利的俄国人:他花费重金将当时最先进的熔铸铁技术带回国,并为沙皇设计了一套利用热水供暖的系统,这便是暖气片的前身。发明家们总是有着一定的默契,美国著名的建筑设计大师莱特先生在19世纪30年代发明了一套地暖系统,让热水流經埋于地下的管道,通过热传导使整个地面升温,进而令室内变得温暖。到20世纪末期,德国已有41%的住宅选择了地暖供热,瑞士为48%,加拿大为65%,韩国则为85%。

取暖方式多种多样,大家各出奇招来应对寒冷的天气。奥地利能源匮乏,政府鼓励人们安装太阳能供热供暖设备,不仅减少了对进口能源的依赖,也有效地保护了环境;位于瑞典首都斯德哥尔摩的中央火车站则更为环保,直接把旅客们所产生的人体热量收集起来,送往周边的写字楼,一年可以节能25%的能量;作为世界上唯一一个烧旧钱供暖的国家,匈牙利政府就太奢侈了。每年冬天,央行都会回收并销毁40~50吨的磨损纸币,将它们压缩成生火取暖的“钱币煤块”,捐赠给慈善机构使用;而世界上最冷的城市——俄罗斯的雅库茨克,因距北冰洋极近,最低温度可达-60℃以下,生活在这里的人们选择用牛粪涂墙的方法来抵御寒冷,这种“有味道”的取暖方式还挺独特!

当严寒遇上“黑科技”

人类在取暖方面的发明创造之多,令人眼花缭乱、目不暇接。如今,在“黑科技”的帮助下,又会有哪些创新呢?

素有材料界“黑金”美誉的石墨烯,是目前最薄、最坚硬、导电导热性能最强的新型纳米材料。它是一种蜂窝状的平面薄膜,在我们的日常生活中随处可见,用铅笔在纸上轻轻划过,那浅浅的黑色痕迹就是由不知道多少层的石墨烯所组成的。科学家们将含有石墨烯的垂直管阵等排列起来,组成紧贴墙壁的碳纤维板材,远远看上去就好像一幅挂在墙上的画作,且预计可比传统能源节省约70%的燃料。这样一款兼具实用与美观的取暖产品,绝对是今后冬季的流行趋势!

目前唯一能与之媲美的恐怕只有戴森公司的AM05无叶冷暖器了。由“英国设计之王”詹姆斯·戴森所创立的这家公司,将气流倍增技术与取暖相结合,设计而成这款没有扇叶的冷暖器。它可以迅速调节室内温度,却又不会像空调那样干燥。

此外,利用耐热赤陶加热后释放热量,令周围温度升高的Egloo加热器, 连接智能APP升温的“可加热”鞋垫,采用高强度合成织物所制成的Hydro Hammock温泉吊床等,都是新材料、新科技所带来的创新产品,科学技术的不断发展正在让我们的生活变得越来越舒适。

了解了这些“黑科技”后,你是不是对冬天充满了期待呢?

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