| 紡織之光|紡織自然科學(xué)一等獎：登高望遠(yuǎn)，光電超構(gòu)織物引領(lǐng)紡織科技革新 |
2024年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎近日揭曉。由華中科技大學(xué)武漢光電國家研究中心、材料學(xué)院和體育學(xué)院教授，智能纖維器件與裝備研究中心主任陶光明作為第一完成人領(lǐng)銜多學(xué)科交叉團(tuán)隊完成的“柔性光電超構(gòu)織物的多物理量精準(zhǔn)響應(yīng)機(jī)制與穩(wěn)定成型技術(shù)研究”項目榮獲中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎自然科學(xué)獎一等獎。
 功能纖維具有優(yōu)異的輕柔、可集成、易量產(chǎn)等特性，是涉及紡織、光電子、材料、物理、信息、生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科的前沿交叉研究領(lǐng)域。我國的基礎(chǔ)纖維與紡織產(chǎn)業(yè)全球生產(chǎn)規(guī)模最大，但高附加值的功能纖維與織物技術(shù)被美國“卡脖子”。柔性光電超構(gòu)功能織物的核心在于通過結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)設(shè)計賦予纖維材料新的功能，并利用規(guī)?；南冗M(jìn)制造技術(shù)實現(xiàn)織物器件的高性能。針對目前存在的多物理量精準(zhǔn)響應(yīng)機(jī)制不明、響應(yīng)界面穩(wěn)定成型難、多物理量精準(zhǔn)耦合調(diào)控難的問題，陶光明教授團(tuán)隊圍繞柔性光電超構(gòu)織物的多物理量精準(zhǔn)響應(yīng)機(jī)制與穩(wěn)定成型技術(shù)，構(gòu)建“結(jié)構(gòu)-織造-器件”的系統(tǒng)性理論，發(fā)現(xiàn)了微觀無序-宏觀有序結(jié)構(gòu)與光-熱物理量精準(zhǔn)響應(yīng)規(guī)律，闡明了多外場耦合作用下多物理量精準(zhǔn)調(diào)控織物的穩(wěn)定成型理論，揭示了多場景下織物的多物理量精準(zhǔn)耦合調(diào)控機(jī)制。陶光明教授首次提出的“光學(xué)超材料織物Metafabric”概念并在全球獲得廣泛認(rèn)同，相關(guān)成果在Web of Science 數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵詞“Metafabric”搜索中排名第一。團(tuán)隊建設(shè)了世界上首條光學(xué)超材料織物器件生產(chǎn)線，實現(xiàn)了從材料到器件的萬噸級全流程宏量穩(wěn)定生產(chǎn)能力，積極推動了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化升級。
研究成果已在國內(nèi)外多家龍頭企業(yè)以及國家重大需求領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工程應(yīng)用示范：1）研發(fā)降溫織物服務(wù)于中國兵器工業(yè)第五九研究所等單位稱為:“具有優(yōu)異的紅外圖像融合度”、“推進(jìn)我國強(qiáng)國強(qiáng)軍發(fā)展具有十分重要的意義”、“具有國際領(lǐng)先水平”；2）研發(fā)無源保暖護(hù)臉裝備服務(wù)于第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動會，獲國家體育總局冬季運(yùn)動管理中心感謝信，來函致謝稱“勇于擔(dān)當(dāng)、盡職盡責(zé)”；3）針對室外惡劣環(huán)境中公安干警等人員面臨的高低溫防護(hù)問題，相關(guān)成果被列入《湖北省科技興警三年行動攻堅團(tuán)隊實施方案》；4）研制的降溫新材料應(yīng)用于中國建筑集團(tuán)有限公司和亞瑟士（中國）等單位，被稱為：“提高熱舒適性與設(shè)備工作效率” 、“有效的降低了能源消耗”、“降低了因為溫度過高而導(dǎo)致的心率異常等風(fēng)險”、“極大減少熱射病發(fā)病率、病死率和致殘率”。
“我們從一個粒粒的改性高分子顆粒做到一塊塊光電超構(gòu)織物，將光電信息技術(shù)貫穿高分子材料、紡絲、紡紗、織造以及大健康和低碳的多場景應(yīng)用的全過程，只有依托中國強(qiáng)大完整的基礎(chǔ)制造業(yè)，才能把設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實?！碧展饷鞲锌霸谶@個過程中，中國紡聯(lián)、政府、學(xué)校和相關(guān)企業(yè)給我們提供了干事創(chuàng)業(yè)的廣闊平臺?！?/font>
 柔性光電超構(gòu)織物的多物理量精準(zhǔn)響應(yīng)機(jī)制與穩(wěn)定成型技術(shù)。（A）實現(xiàn)了萬噸級柔性光電超構(gòu)織物的高穩(wěn)定性、高通量生產(chǎn)工藝；（B）柔性光電超構(gòu)織物實現(xiàn)了人體皮膚表面有效降溫約5 ℃；（C）研制了具有高氣通量保暖護(hù)臉新裝備，可顯著提高吸入空氣溫度和面部皮膚溫度；（D）研制了降溫鞋和降溫微納米纖維增強(qiáng)涂料，可有效降低足部和建筑物室內(nèi)溫度。
陶光明教授團(tuán)隊目前已承擔(dān)包括國家杰出青年科學(xué)基金項目、國家自然科學(xué)基金“葉企孫”科學(xué)基金重點(diǎn)項目等多項國家重點(diǎn)課題，在Science等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文120余篇，成果入選2021中國光學(xué)十大進(jìn)展、2021中國光學(xué)領(lǐng)域十大社會影響力事件、2021“中國科學(xué)十大進(jìn)展”候選項目、華中科技大學(xué)前沿研究成果獎特等獎等，相關(guān)成果被鑒定為“總體達(dá)到國際先進(jìn)水平”。陶光明教授任中國材料研究學(xué)會纖維材料改性與復(fù)合技術(shù)分會理事會副理事長、中國激光雜志社第三屆青年編輯委員會主任委員、中國材料研究學(xué)會超材料分會理事會常務(wù)理事、先進(jìn)纖維材料Advanced Fiber Materials期刊創(chuàng)刊副主編、國家科學(xué)進(jìn)展National Science Open(Engineering)期刊副主編、紡織學(xué)報編委會委員等。 |
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