你知道吗？有一种像头发丝那样的纤维，竟然具有传感、通信、充电的功能，是名副其实的“智能纤维”。 我国纤维材料和纺织产业领域第一个国家重点实验室——纤维材料改性国家重点实验室，诞生至今已32年。该实验室主任、中国科学院院士、理事长、东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳教授感慨地说：“上世纪早期，涤纶、锦纶是高技术含量的产品，因为解决了人类的穿衣问题。而现在，航天器、大飞机、高铁等高精尖设备，都离不了高性能纤维。‘智能纤维’是新质生产力的重要组成部分。” 身处东华大学松江校区五号学院楼，眼前是一个神奇的“纤维世界”。踏入其间，首先映入眼帘的是“纤维走廊”，各式纤维都有其历史：涤纶（又称“的确凉”），不易变形，易洗快干；锦纶，世界上最早的合成纤维品种，具有良好的强度和吸湿性…… 如今，高性能纤维具有极其独特的功能。一根看上去如头发丝的碳纤维被称为“黑色黄金”，它经1000℃以上高温烧制，含碳量90%以上，比重只有钢的四分之一，拉伸强度却是高性能钢的四倍，导电性能是铝的十分之一，导热率是银的两倍以上，在惰性气氛下可耐受3000℃以上的高温。高性能纤维及复合材料作为重要的结构材料，在国防、航空、航天、汽车、高铁、建筑等领域用途广泛。朱美芳教授坦言：一个国家的高性能纤维研发能力，直接体现其高科技竞争实力。 神奇“智能纤维”用途广泛 采用特定“智能纤维”制成的衣服，下雨天穿不会打湿，或只穿薄衣就可抵御严寒。还有一种“变色服”，在不同环境下会自动变色：在沙漠，它是黄色；走进森林，它变成绿色。衣服变得如此神奇，就是因为采用了“智能纤维”，这将逐渐改变人们的生活。 成功搭建仿月壤拉丝装备 “东华材料人”关于“智能纤维”的创新在不断续写。不久前，东华大学材料科学与工程学院先进功能材料课题组在Science（《科学》）上发表研究论文。该研究提出了基于“人体耦合”的能量交互机制，并成功研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维。由其编织制成的智能纺织品，无需依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控等人机交互功能，这一突破性成果为人与环境的智能交互开辟了新可能，具有广泛应用前景。 朱美芳说，全世界75%以上的化纤由中国制造，而“智能纤维”正引领中国走向“纤维强国”。眼下，朱美芳领衔的“智能纤维”研究“跃”出了地球。未来，月球基地建设任务需要纤维结构材料，超远途运输成本巨大，能否就“月”取材制造？模拟月球环境的月壤玄武岩纤维制备技术，目前在国际上仍属空白。瞄准仿月球环境下的月壤纤维成型这一难题，朱美芳团队正开展集中攻关，目前已自主设计并成功搭建了模拟月球环境的仿月壤拉丝装备，实现了仿嫦娥五号月壤的连续熔融纺丝，为未来月球建设提供了技术储备。 人物名片·朱美芳 中国科学院院士、上海科普教育发展基金会理事长、纤维材料专家、东华大学教授。 长期从事有机无机杂化材料、纳米复合水凝胶材料、纤维成形加工与理论的相关研究。 曾荣获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、国家教学成果二等奖、首届全国创新争先奖状、上海市自然科学一等奖等奖项，是国家“万人计划”科技创新领军人才、首批“黄大年式教师团队”负责人、上海市教育功臣。 早在上世纪，中国就研发出性能优越的航天级高纯粘胶基碳纤维，为航天器飞天提供了关键性技术支持。后来，东华大学团队研制出玻璃纤维网格材料，作为关键创新材料已成功应用于我国“天宫一号”“天宫二号”“天舟一号”航天器。该技术不仅极大地提高了太阳能电池的发电量，而且大大地降低了电池翼重量。可见，纤维作为一种新材料的来源，是航天技术不可或缺的一环。 “不插电”就能发光发电的纤维，实现了将能量采集、信息感知、信号传输等功能集成于单根纤维中，并通过编织制成不依赖芯片和电池的智能纺织品。这种新型纤维能够运用到服装服饰、布艺装饰等日用纺织品中，当它们与人体接触时，通过发光进行可视化的传感、交互甚至高亮照明。同时，它们还能对人体不同姿态动作产生独特的无线信号，进而对智能家电、智能医疗等电子产品进行无线遥控。这些新颖的功能，有望拓展电子产品的应用场景。 来源：以上内容来自网络，仅用于公益传播，如有版权问题请与我们联系
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