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　　光學(xué)超材料織物特殊設(shè)計(jì)的光子結(jié)構(gòu)，彌合了不同學(xué)科之間的差距，為大規(guī)模制造超材料織物創(chuàng)造了可行方案；分層形態(tài)學(xué)設(shè)計(jì)的超材料織物，具有優(yōu)異的日間被動(dòng)輻射降溫能力，代表了智能服裝在個(gè)人熱管理領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展；超材料織物解決了厚度與制冷性能之間的矛盾……由華中科技大學(xué)智能纖維器件與裝備研究中心主任陶光明作為主要完成人的《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(xiàng)目，榮獲2024年度“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　近日，紡織之光科技教育基金會(huì)理事長葉志民、副秘書長陳思奇一行走訪華中科技大學(xué)，對(duì)獲得2024年度“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目“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”完成單位進(jìn)行回訪。項(xiàng)目主要完成人華中科技大學(xué)智能纖維器件與裝備研究中心主任、武漢光電國家研究中心、材料科學(xué)與工程學(xué)院、體育學(xué)院教授、博導(dǎo)、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者陶光明，華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院教授侯沖，中國科學(xué)院蘇州納米所研究員張其沖等參與座談交流。

　　從“光電”到“紡織”，緣何跨界？

　　從以高科技著稱的“光電”行業(yè)，到以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)成長起來的“紡織”工業(yè)，作為2024年度“紡織之光”中國紡聯(lián)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目的主要完成人，陶光明教授緣何選擇跨界發(fā)展？

　　陶光明教授表示，他與紡織行業(yè)結(jié)緣，要從學(xué)成歸國的經(jīng)歷談起。據(jù)陶光明教授介紹，剛回國時(shí)，眾多高等學(xué)府向他伸出橄欖枝，但是最終選擇進(jìn)入華中科技大學(xué)并涉足光電與紡織相結(jié)合的科研領(lǐng)域，是受到了紡織與高分子材料學(xué)家徐衛(wèi)林院士的影響。

　　紡織行業(yè)看似傳統(tǒng)，實(shí)則紡衣冠也織文明，上天入海、“老樹新枝”，傳統(tǒng)與科技交織下，孕育著超出很多人想象的潛力與機(jī)遇。

　　光電與紡織的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)多方面的創(chuàng)新和突破。光電技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)紡織品材料多功能化，通過引入光電功能材料，賦予紡織品新的性能，如降溫、導(dǎo)電、傳感等。這種改性后的紡織品在智能穿戴、智能家居、醫(yī)療健康等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。光電與紡織的結(jié)合還可以推動(dòng)紡織產(chǎn)業(yè)的智能化升級(jí)，促進(jìn)跨學(xué)科的研究和創(chuàng)新。

　　陶光明教授表示，華中科技大學(xué)有著良好的科研環(huán)境、平臺(tái)優(yōu)勢(shì)和資源稟賦，在一所非紡織專業(yè)院校從事紡織領(lǐng)域相關(guān)的科學(xué)研究，這對(duì)他們來說，是優(yōu)勢(shì)也是壓力。能獲得中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)頒發(fā)的“紡織之光”中國紡聯(lián)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，證明團(tuán)隊(duì)的科研成果得到了紡織行業(yè)的最高認(rèn)可，這對(duì)他們尤其重要，也充分體現(xiàn)了中國紡織學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的包容性。

　　“很多人不理解，為什么光電專業(yè)的科學(xué)家會(huì)申報(bào)紡織行業(yè)的獎(jiǎng)項(xiàng)呢？”

　　陶光明教授解釋道，隨著科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，紡織行業(yè)已經(jīng)不僅僅是“衣被天下”的傳統(tǒng)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)了，它還可與新能源、食品、航空航天等多學(xué)科交叉融合，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚、應(yīng)用前景廣闊。因此，對(duì)于跨學(xué)科的紡織從業(yè)者來說，讓更多人了解他們?cè)谧鍪裁?，了解紡織行業(yè)的前沿屬性，這點(diǎn)非常重要。

　　做啃硬骨頭的科研人

　　雖然我國的基礎(chǔ)纖維與紡織產(chǎn)業(yè)在全球生產(chǎn)規(guī)模上位居首位，但高附加值的光電功能纖維與織物技術(shù)依然被美國“卡脖子”。

　　“紡織行業(yè)的科研方向有很多，我們選擇了一個(gè)無人探索的方向，就是要啃硬骨頭?！弊鳛榭鐚W(xué)科的科研帶頭人，陶光明教授及其團(tuán)隊(duì)選擇了光電超構(gòu)織物方向，就是希望能突破“卡脖子”技術(shù)，引領(lǐng)紡織科技革新。

　　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(jì)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(shí)現(xiàn)織物器件的高性能。

　　針對(duì)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)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”概念在全球范圍內(nèi)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(duì)建設(shè)了世界上首條光學(xué)超材料織物器件生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了從材料到器件的萬噸級(jí)全流程宏量穩(wěn)定生產(chǎn)能力，積極推動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化升級(jí)。

　　值得一提的是，陶光明教授團(tuán)隊(duì)建立的具有國際領(lǐng)先水平的、從材料到器件的千噸級(jí)全流程宏量穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，承擔(dān)了多項(xiàng)國家重大課題，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，突破了光學(xué)超材料織物從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸。

　　集眾力共建紡織現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系

　　回訪座談時(shí)，陶光明教授重點(diǎn)介紹了獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的重要信息，以及目前正在進(jìn)行的中試生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)服務(wù)情況。

　　陶光明教授及其團(tuán)隊(duì)希望以學(xué)科交叉、需求導(dǎo)向和產(chǎn)學(xué)研合作緊密結(jié)合的路線，不斷提升團(tuán)隊(duì)的科研水平和創(chuàng)新能力，并希望通過與紡織行業(yè)企業(yè)建立合作關(guān)系，進(jìn)一步推動(dòng)科研成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。他談到，“紡織之光”中國紡聯(lián)科技獎(jiǎng)在紡織行業(yè)的權(quán)威性強(qiáng)、認(rèn)可度高，希望通過申報(bào)科技獎(jiǎng)，與紡織行業(yè)企業(yè)建立深入的合作關(guān)系，進(jìn)一步探索其科研項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域與社會(huì)效益。

　　葉志民指出，紡織行業(yè)是關(guān)乎我國國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，也是解決民生與美化生活的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，更是國際合作與融合發(fā)展的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)鏈完整、技術(shù)成熟、市場(chǎng)廣闊等特點(diǎn)。在建設(shè)紡織現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的背景下，今年“紡織之光”中國紡聯(lián)科技獎(jiǎng)首次增設(shè)了自然科學(xué)獎(jiǎng)，不僅是與國家科技獎(jiǎng)項(xiàng)體系相呼應(yīng)，更旨在強(qiáng)化對(duì)紡織全產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新的支持，提升對(duì)自然科學(xué)基礎(chǔ)研究及應(yīng)用基礎(chǔ)研究的關(guān)注和獎(jiǎng)勵(lì)。葉志民表示，華中科技大學(xué)是本次回訪考察的首站，充分體現(xiàn)了紡織之光科技教育基金會(huì)對(duì)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的大力支持和高度認(rèn)可。

　　葉志民一行還參觀了武漢光電國家研究中心以及智能纖維器件與裝備研究中心實(shí)驗(yàn)室，陶光明教授介紹了抗組訓(xùn)練智能彈力帶、壓力分布監(jiān)測(cè)的智能床墊與坐墊、無源降溫涂料、智能游跳臺(tái)以及寒地保暖護(hù)臉面罩等一系列新材料與新裝備的科學(xué)原理和適用場(chǎng)景等。