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小小纤维耍出“十八般巧板眼” ——纺织新材料

发布时间: 2021-07-05

  苹果iOS14出现个话筒标志是什么意思?这个麦克风,2020年以来,我省新增6家国家科技创新平台。这6家国家科创平台各有特色、各有绝技。

  即日起,本报开设“加快建设科技强省·走进新晋国家科创平台”专栏,湖北日报全媒记者实地探访,推出一组深度报道,敬请关注。

  人造血管、人造器官,他们竟然用涤纶纤维编织;他们还用特种纤维,织出了“嫦娥五号”月面国旗、“天问一号”火星探测着陆发动机柔性隔热组件……4月21日,记者走进国家科技创新平台——武汉纺织大学纺织新材料与先进加工技术省部共建国家重点实验室,看到一项项面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的创新成果,忍不住惊呼:“万万没想到!”

  “纺织不等于做衣服,它包罗万象!”在武汉纺织大学校长、实验室主任、纺织与高分子材料学家徐卫林看来,上天入地,处处可有纺织。纺织不再局限于“穿衣戴帽”,纺织材料和技术已经延伸到航空航天、生物医药等诸多领域。

  “看,它和登月的国旗是‘双胞胎’!”走进实验室展示厅,一面鲜艳的五星红旗引人瞩目。2020年12月3日,嫦娥五号上升器点火起飞,我国在月球表面首次实现国旗独立展示。这是一面真正的“织物版”旗帜,由徐卫林教授团队历时8年、持续攻关完成。

  由于宇宙环境有很强的电磁辐射,加上月球表面有着正负150摄氏度的温差,普通国旗无法在月球上使用。团队自2012年接到任务起,从零开始,攻克了一系列技术难题,比如国旗材料、颜色、重量、火工品等,单在选材上花费的时间就超过了1年。而“天问一号”火星探测器背后也有该实验室的贡献,徐卫林教授团队为着陆缓冲装置提供了关键技术,织出探测着陆发动机柔性隔热组件。

  “以前的人造血管是硬质的,通畅率不到40%,只能在人体使用3年。而我们涤纶纤维编织出的人造血管是柔性的,通畅率达70%以上,设计使用年限为30年。”在实验室,正在带学生做科研的杨红军教授对记者说。记者拿起一根人造血管,手感如一根柔软带弹性的皮筋。

  结合纺织与生物、能源学科,以管状织物作支撑,徐卫林团队研发出仿真人造血管。因为有织物做“骨架”,缝合时不会出现脱线,医生赞叹:“有弹性,就跟真的血管一样”。与武汉协和医院等医疗机构合作,该团队创新了小口径人造血管的研究方法,所开发的产品具有许多独特的性能,正在由相关公司向临床应用推进,还参与了人工心脏瓣膜等国家重点专项的研究。

  “纺织包罗万象,舒适美观的服装、人造皮肤、防护服、高强度的钢盔材料、宇宙飞行器等,都需要纺织的参与。”徐卫林说,实验室的主要研究方向为新型纺织材料、纺织成形理论与先进加工技术、功能纺织品及现代染整加工、现代纺织检测及信息化。

  与消防部门合作研发带有人体感应功能的消防服,与中石化合作开发会变色的纤维、可调温的纤维,与医疗企业合作研发具有抗菌杀毒功能的口罩、防护服……实验室纤维结构与性能带头人王栋教授的科研成果,样样与民生息息相关。

  “纤维越细,纤维材料的比表面积就会越大,吸附能力越强,被广泛应用于水处理、空气过滤、工业分离、卫生用品等领域。”王栋向记者展示了一个小型液体过滤用滤芯,其售价为100多元,一支约能用大半年。它的原材料,是一张像白色薄纸的纳米纤维滤膜。这张“纸”可不简单,它融会了一种全名叫“热塑性聚合物纳米纤维熔融共混相分离”的关键技术,该技术研发历时13年,获授权专利30多项,被应用在全国多地的给水污水处理、生物制药及微电子制造等产业的高精度过滤分离方面,关键工艺技术达到国际领先水平。

  “互联网在进步,服装行业也要智能化。”王栋告诉记者,现代纺织行业的智能化,首先要从纤维材料入手。例如,冬夏用的调温纤维可以放缓升温和降温的速率,起到调温作用。又比如,热敏变色材料可以制作成婴儿服装,当婴儿体温超过37摄氏度时,服装将会变色来提醒看护人。

  “科研很苦,坚持很酷。”正在埋头编织污水过滤材料的武汉纺织大学材料学院大四学生张静的工作服上,写着这样一句话。“以后,我也要成为一名科研工作者!”她告诉记者:“实验室24小时灯都是亮着的,教授们对科研的热爱和奋斗精神,深深地感染了我们。”

  省科技厅党组书记、厅长王炜表示,纺织新材料与先进加工技术省部共建国家重点实验室的获批,对湖北纺织产业和经济社会高质量发展意义重大。省科技厅将深入贯彻落实全省科技创新大会精神,以思想破冰引领发展突围,以“拼”“抢”“实”的状态和作风,加快推进建设一批开放共享的大科学装置和湖北实验室,以高水平科创平台建设增强科技创新策源能力,为国家科技自立自强贡献湖北力量,加快推进科技强省建设。

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