未來(lái)百年的科技發(fā)展，將聚焦于基礎(chǔ)材料、能源動(dòng)力、信息科技、生命科學(xué)、星際探索領(lǐng)域，從“萬(wàn)物互聯(lián)、智能無(wú)處不在”，“虛實(shí)相生、人機(jī)和諧共處”，發(fā)展至“人類永生、進(jìn)軍未知世界”，各領(lǐng)域的科技將共同支撐人類走向未來(lái)世界。
纖維領(lǐng)域與新興科技交叉與融合，已在全球形成前所未有的多維發(fā)展空間，呈現(xiàn)綠色、多元、極限、智能、融合、服務(wù)等新的發(fā)展趨勢(shì)。十四五時(shí)期，我國(guó)纖維新材料行業(yè)進(jìn)入新階段、新理念、新格局的高質(zhì)量發(fā)展期，圍繞重點(diǎn)領(lǐng)域的需求，發(fā)展航空航天材料、高端裝備材料、新一代電子信息材料、生物醫(yī)用材料、新能源材料等，關(guān)注5G、柔性顯示等新興方向的材料需求，促進(jìn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用聯(lián)系更緊密。近期國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心發(fā)布了“2024纖維領(lǐng)域十大新興技術(shù)”。
聚酰胺纖維高效柔性化技術(shù)
Efficient Flexibility Technology of Polyamide Fibers
一、聚酰胺纖維高效柔性化技術(shù)，聚酰胺纖維集成技術(shù)與應(yīng)用示范。聚酰胺是合成纖維的第二大品種，具有優(yōu)異的加工和服用性能，廣泛應(yīng)用于高檔服裝、家紡以及產(chǎn)業(yè)用等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外缺乏大規(guī)模、柔性化融合相關(guān)的技術(shù)研究和工程應(yīng)用，我國(guó)雖具有大規(guī)模生產(chǎn)聚酰胺纖維的裝備和能力，但是實(shí)現(xiàn)高效柔性化的生產(chǎn)仍有大量尚待解決的理論和技術(shù)難題。國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心研究了聚酰胺6微量改性及低溫開(kāi)環(huán)、高效液相增粘技術(shù)，抑制了聚合過(guò)程中低聚物的形成，顯著降低了己內(nèi)酰胺單體與低聚物含量；開(kāi)發(fā)了聚酰胺6低聚物端基修飾活化共聚技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了改性組分的高比例共聚并抑制了低聚物的產(chǎn)生，制備出纖維級(jí)共聚型彈性聚酰胺6、阻燃聚酰胺6及陽(yáng)離子可染聚酰胺6等聚合物，實(shí)現(xiàn)了聚酰胺6纖維高效柔性化生產(chǎn)；建立了聚酰胺6聚合紡絲高效柔性化制各試驗(yàn)裝備，形成了聚酰胺6低聚物控制與共聚改性一體化的技術(shù)方案。
消費(fèi)后紡織品高值化轉(zhuǎn)化
HighValue Conversion of Textiles after Consumption二、廢棄紡織品高值化轉(zhuǎn)化，有效地解決環(huán)境污染問(wèn)題，減少能源消耗，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。我國(guó)是全球第一紡織大國(guó)，紡織纖維加工總量占全球的50%以上。隨著人均纖維消費(fèi)量不斷增加，我國(guó)每年產(chǎn)生大量廢舊紡織品。廢舊紡織品循環(huán)利用對(duì)節(jié)約資源、減污降碳具有重要意義，是有效補(bǔ)充我國(guó)紡織工業(yè)原材料供應(yīng)、緩解資源環(huán)境約束的重要措施，是建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的重要內(nèi)容。《關(guān)于加快推進(jìn)廢舊紡織品循環(huán)利用的實(shí)施意見(jiàn)》指出到2025年，廢舊紡織品循環(huán)利用體系初步建立，循環(huán)利用能力大幅提升，廢舊紡織品循環(huán)利用率達(dá)到25%，廢舊紡織品再生纖維產(chǎn)量達(dá)到200萬(wàn)噸。到2030年，建成較為完善的廢舊紡織品循環(huán)利用體系，高值化利用途徑不斷擴(kuò)展，產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平顯著提升，廢舊紡織品循環(huán)利用率達(dá)到30%，廢舊紡織品再生纖維產(chǎn)量達(dá)到300萬(wàn)噸。
美國(guó)Refiberd公司通過(guò)基于人工智能的高光譜成像進(jìn)行先進(jìn)的材料檢測(cè)技術(shù)，在各種纖維中進(jìn)行檢測(cè)和分類，實(shí)現(xiàn)從紡織品到紡織品的循環(huán)利用。唐山三友開(kāi)發(fā)出廢舊棉漿粕低成本、高效率制備再生纖維素纖維技術(shù)和產(chǎn)品，以廢舊棉漿粕為原料，針對(duì)其分子自由度不高、可及度差、反應(yīng)活性低，黃化后紡絲膠不能滿足生產(chǎn)需求的難題，研發(fā)出小半徑水合鈉離子浸漬活化、堿纖維素精準(zhǔn)可控老成、棉基纖維素全流程疏解和活化、紡絲液除雜、紡絲浴自調(diào)節(jié)、纖維高度取向等技術(shù)，對(duì)各類廢舊棉漿粕制備優(yōu)質(zhì)再生纖維素纖維具有普適性。香港理工大學(xué)李鸝教授團(tuán)隊(duì)將天然大麻纖維中多糖的固有溶脹效應(yīng)與管狀織物的特殊編織工藝相結(jié)合，建立了一種孔隙濕度和自我調(diào)節(jié)的農(nóng)業(yè)灌溉和除草一體化織物，為再生農(nóng)業(yè)提供了一種具有灌溉和除草功能的新型、可持續(xù)膨脹可控復(fù)合管狀織物。這種新型管狀織物由天然纖維制成，無(wú)需化學(xué)涂層或整理，不僅提高水的利用率，而且符合政府對(duì)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的紡織產(chǎn)品和環(huán)保農(nóng)業(yè)技術(shù)的政策。目前還有生物酶法、水熱法等新型分離方法，該方法能與一類或兩類纖維同時(shí)反應(yīng)，有潛力在低能耗和環(huán)境友好的條件下實(shí)現(xiàn)紡織品的高效回收。武漢紡織大學(xué)周建剛團(tuán)隊(duì)提出了利用廢舊紡織品制備細(xì)菌纖維素的方法，廢舊紡織品經(jīng)預(yù)處理后，用得到的織物水解液配制培養(yǎng)基并接種菌株，靜態(tài)發(fā)酵數(shù)日后制備細(xì)菌纖維素，證明廢棄紡織品是很有潛力的生產(chǎn)細(xì)菌纖維素的低成本原料，為其回收利用開(kāi)辟了一條綠色、高效的新途徑。中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所有機(jī)儲(chǔ)氫與催化團(tuán)隊(duì)提出酯交換/氫化接力的新策略，并使用自主設(shè)計(jì)的基于喹哪啶骨架的新型三齒鉗形釕絡(luò)合物，發(fā)展出溫和的聚酯降解新方法（80℃，1 barH2），反應(yīng)催化轉(zhuǎn)化數(shù)（TON）最高可達(dá)1520。實(shí)現(xiàn)了從廢棄聚酯直接出發(fā)，通過(guò)兩步法高效合成重要的化工原料1,4-環(huán)己烷二甲醇（CHDM）；方法具有優(yōu)異的普適性，可降解各種PET制品（如飲料瓶、漱口水瓶、隔音板、廢布料等），亦可兼容其他類型的聚酯材料，具備廣闊的應(yīng)用潛力。
負(fù)碳纖維
三、負(fù)碳纖維技術(shù)，構(gòu)建生態(tài)、低碳、循環(huán)的現(xiàn)代綠色石化產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減污、增效。
國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心聯(lián)合攻關(guān)負(fù)碳纖維制備技術(shù)路線
聚碳酸亞丙酯（PPC）
PPC以二氧化碳為單體原料在催化劑（雙金屬配位PBM型等）作用下，被活化到較高程度時(shí)，與環(huán)氧丙烷發(fā)生共聚反應(yīng)合成的一種完全可降解的環(huán)保型材料。新型負(fù)碳材料及改性技術(shù)是以性能優(yōu)異的可降解材料——PPC（聚碳酸亞丙酯）為原料，通過(guò)熔融共混改性改善PPC加工性能差等問(wèn)題，進(jìn)而進(jìn)行改性PPC基功能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
負(fù)碳PET
關(guān)于聚酯纖維的三個(gè)發(fā)展階段，分別是一滴油到一根紗，一個(gè)回收塑料瓶到一根紗，二氧化碳到一根紗的故事，迭代發(fā)展變遷，是對(duì)大自然的敬畏，也是科技的力量與進(jìn)步。經(jīng)測(cè)算，每噸紗線可以捕集320kg二氧化碳。初步規(guī)劃年產(chǎn)能為3萬(wàn)噸紗線，相當(dāng)于捕集了近1萬(wàn)噸的二氧化碳。按1棵樹(shù)一年的二氧化碳吸收量為10kg左右，相當(dāng)于100萬(wàn)棵樹(shù)一年的二氧化碳吸收量。
負(fù)碳乙二醇（纖維原料）
碳一（C1）分子是重要碳資源（CH4、CO2）或化工平臺(tái)化合物（CH3OH、HCHO、CO），由碳一分子直接碳碳偶聯(lián)制備C2+化學(xué)品，如低碳烯烴、乙醇、乙二醇等，利用太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)碳一分子的碳碳偶聯(lián)過(guò)程，有望突破傳統(tǒng)熱催化反應(yīng)過(guò)程在熱力學(xué)或動(dòng)力學(xué)方面的限制，創(chuàng)新反應(yīng)途徑。BiobasedBiodegradable Polyesters四、生物基可降解聚酯，引領(lǐng)綠色革新，開(kāi)創(chuàng)可持續(xù)新時(shí)代。
基于“雙碳”背景，錨定綠色生物制造的目標(biāo)，生物基可降解材料得益于優(yōu)秀的碳減排能力，成為替代和補(bǔ)充石化基材料的最佳選擇。在“可持續(xù)發(fā)展”這一理念對(duì)全人類社會(huì)都愈加重要的時(shí)代背景下，著力研究生物可降解材料以及推動(dòng)生物可降解合成纖維的研究和應(yīng)用是促進(jìn)纖維材料綠色轉(zhuǎn)型的有效途徑之一。
https://doi.org/10.1038/s41557-022-00974-5
（1）作為以玉米、木薯等可再生的植物資源為原料的纖維產(chǎn)品，聚乳酸（PLA）纖維整條產(chǎn)業(yè)鏈與石油系工藝零關(guān)聯(lián)，天然帶有“綠色基因”。聚乳酸生產(chǎn)過(guò)程采用現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)，再經(jīng)過(guò)聚合而成，具有可靠的生物安全性、環(huán)境友好性。作為目前產(chǎn)業(yè)化較好的生物可降解合成纖維，其原料來(lái)源豐富、生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)成熟，且具有良好的力學(xué)性能及易于加工成型等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)用高分子、紡織行業(yè)、農(nóng)用地膜和包裝等行業(yè)應(yīng)用前景廣闊。安徽同光邦飛開(kāi)發(fā)原液著色纖維，解決聚乳酸纖維在染整過(guò)程中存在色牢度不牢的問(wèn)題，針對(duì)聚乳酸纖維存放過(guò)程中強(qiáng)度降低問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出抗水解、熱降解母粒，已解決纖維因存放時(shí)間長(zhǎng)強(qiáng)度衰減問(wèn)題，積極開(kāi)發(fā)差別化纖維。（2）聚羥基脂肪酸酯（PHA）具有良好的生物可降解性、生物相容性和復(fù)合性，在醫(yī)用紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。（3）聚對(duì)苯二甲酸-己二酸丁二醇酯（PBAT）作為一種新興的生物可降解聚酯材料，具有較好的可降解性、延展性、韌性和斷裂伸長(zhǎng)率等，是應(yīng)用較多的生物降解材料之一。（4）生物基丙二醇和生物基丁二酸是生物基原料中十分重要的兩個(gè)組成。結(jié)合生物基原料開(kāi)發(fā)一款可降解彈性纖維，既可滿足國(guó)家雙碳戰(zhàn)略的發(fā)展要求，又可以拓展生物基原料在降解材料領(lǐng)域的應(yīng)用，在一定程度上填補(bǔ)目前市場(chǎng)上可降解彈性纖維材料的空白，為公司創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)收益。
高性能生物基纖維
High-PerformanceBio-based Fibers五、高性能生物基纖維，其不同仿生紡絲方法、纖維的力學(xué)增強(qiáng)策略、纖維的多元化應(yīng)用，是未來(lái)的研究熱點(diǎn)。在“可持續(xù)發(fā)展”這一理念對(duì)全人類社會(huì)都愈加重要的時(shí)代背景下，高性能纖維綠色轉(zhuǎn)型的重要性也愈發(fā)凸顯。近年來(lái)，生物相容性和生物可降解的高強(qiáng)度再生生物基纖維在多個(gè)領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。然而，現(xiàn)有的再生生物基纖維的力學(xué)性能尚不盡人意，這導(dǎo)致了其應(yīng)用受到限制。由于強(qiáng)度和韌性往往相互制約，因此要實(shí)現(xiàn)再生生物基纖維的高強(qiáng)度與高韌性兼?zhèn)淙匀皇且豁?xiàng)巨大挑戰(zhàn)。為了解決資源有限的問(wèn)題，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各式各樣的策略來(lái)設(shè)計(jì)強(qiáng)韌的生物纖維。DSM Dyneema宣布了基于生物的Dyneema纖維等級(jí)，并提出“根據(jù)我們對(duì)可持續(xù)未來(lái)的承諾，我們開(kāi)發(fā)了第一個(gè)基于生物的超高分子量聚乙烯纖維”。
先進(jìn)能源纖維材料
Advanced Energy Fiber Materials六、先進(jìn)能源纖維材料，基于材料、信息、能源等學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)突破與交叉融合的新型材料。
Adv. Fiber Mater., 2021.
纖維基自供能器件
可穿戴電子設(shè)備的快速發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了巨大的便利，并逐漸滲透到健康監(jiān)測(cè)、醫(yī)療救助、智能體育、物體跟蹤、智慧家居等各個(gè)重要領(lǐng)域。然而，適合這些可穿戴電子產(chǎn)品的能量供給系統(tǒng)仍然是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。
電池隔膜材料
鋰硫電池是一種極具吸引力的高能量密度電池，可應(yīng)用于柔性和可穿戴的電子產(chǎn)品。但困難的是如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)其靈活性、穩(wěn)定性和保持高的能量密度。最近的研究表明，纖維材料由于其柔韌性良好、重量輕、表面積大和成本低等優(yōu)勢(shì)，有望用于制作高能量密度的柔性電池。纖維材料具有良好的結(jié)構(gòu)和功能可調(diào)性，可適用于構(gòu)建工作電池的各種組件。香港理工大學(xué)鄭子劍團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)研究了纖維材料的合成和制備、結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計(jì)以及電池單元的布局，以提高充電效率、循環(huán)壽命和靈活性。綠氫生產(chǎn)已成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)，綠氫主要通過(guò)在電解槽中通過(guò)電解水制得，電解槽主要由極板，電解液，和隔膜構(gòu)成。隔膜決定了電解制氫生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，氫氣純度等關(guān)鍵參數(shù)，是綠氫生產(chǎn)中必不可缺的重要部件，但該部件長(zhǎng)期被日本東麗，歐洲愛(ài)克發(fā)等企業(yè)壟斷等問(wèn)題。堿性電解制氫隔膜的核心原材料就是聚苯硫醚，通過(guò)將聚苯硫醚制備成具有對(duì)應(yīng)性能的織物隔膜或?qū)⒕郾搅蛎芽椢锱c其他材料復(fù)合，達(dá)到隔絕氣體，提供離子通道的目的。創(chuàng)新中心通過(guò)對(duì)聚苯硫醚（PPS）聚合、紡絲、表面改性、織造結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化等進(jìn)行研發(fā)和試驗(yàn)，使之達(dá)到PPS水電解隔膜新產(chǎn)品前端面料的基礎(chǔ)要求。組織試驗(yàn)材料、場(chǎng)地、設(shè)備和檢測(cè)儀器，開(kāi)展PPS面料表面處理工作，達(dá)到氣密性、面電阻等技術(shù)指標(biāo)要求。通過(guò)聚苯硫醚網(wǎng)紗基底的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表面涂膜材料的配比，制備出新一代高性能隔膜材料。
光伏用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料主要由高性能纖維（如碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維）和基體材料（通常是熱固性或熱塑性樹(shù)脂）組成。隨著光伏行業(yè)的發(fā)展，光伏組件結(jié)構(gòu)輕量化、應(yīng)用環(huán)境極端化成為發(fā)展趨勢(shì)，復(fù)合材料中的高性能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料正是光伏組件結(jié)構(gòu)輕量化的首選材料，也是極端環(huán)境中使用的不可或缺材料。光伏用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品列入工業(yè)和信息化部發(fā)布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2024年版）》，說(shuō)明了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在光伏領(lǐng)域有無(wú)限的發(fā)展前景和可能。
纖維基柔性感知材料與技術(shù)
Fiber-Based Flexible Sensing Materials and Technologies
七、纖維基柔性感知材料與技術(shù)，是構(gòu)建柔性電子器件一種新材料和先進(jìn)的集成策略。 生命健康一直以來(lái)都是人類最為關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體各種生理指標(biāo)對(duì)生命健康起著重要的作用。新興的柔性電子技術(shù)的出現(xiàn)正在滲透到人類日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，包括柔性觸覺(jué)傳感系統(tǒng)、人工電子皮膚、智能紡織品、可穿戴健康監(jiān)測(cè)、可植入裝置等，它正在引領(lǐng)我們構(gòu)建和使用電子產(chǎn)品的時(shí)尚。
柔性電子器件
半導(dǎo)體纖維——隨著量子物理學(xué)和電子能帶結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展，晶體管等半導(dǎo)體器件和集成電路的出現(xiàn)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)入了信息化時(shí)代。為滿足復(fù)合材料的發(fā)展和人們智能化生活的需求，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各式各樣的功能纖維。顧名思義，功能纖維就是指在纖維現(xiàn)有的性能之外，還具有某些特殊功能，如導(dǎo)電纖維、光導(dǎo)纖維等。將功能纖維與紡織品結(jié)合，并賦予衣物新功能，一直是科學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn)。半導(dǎo)體二極管是現(xiàn)代計(jì)算、通信和傳感技術(shù)的基本組成部分。將它們整合到紡織品級(jí)的纖維中，可以提高織物的“聰明度”。目前，在可拉伸、可穿戴、生物相容性、甚至可植入的電子產(chǎn)品領(lǐng)域的巨大發(fā)展，大大拓寬了物聯(lián)網(wǎng)(loT)的應(yīng)用范圍，這同時(shí)對(duì)擁有低重量、低功耗、穩(wěn)定功能和低制造成本的電子設(shè)備提出了巨大挑戰(zhàn)。此外，用于監(jiān)測(cè)人類運(yùn)動(dòng)和醫(yī)療保健的柔性電子器件需要設(shè)備和每個(gè)組件有足夠的應(yīng)變能力，以及集成功能，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的要求。華中科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)無(wú)感化智能睡眠監(jiān)測(cè)裝備，將柔性感知纖維與人工智能結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)感狀態(tài)下對(duì)人體進(jìn)行睡眠監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。柔性纖維新材料與智能織物計(jì)算的結(jié)合賦予智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)感性及準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量。基于多材料、高靈敏的傳感單元，通過(guò)高分辨率、高靈敏度、穩(wěn)定無(wú)擾化的生理信號(hào)采集系統(tǒng)采集信息，在分別構(gòu)筑三種底層功能感知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)單一功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行多功能集成研究并構(gòu)建與之配套的傳感電路系統(tǒng)及數(shù)據(jù)可視化界面，借助云-邊-端協(xié)同、深度學(xué)習(xí)等人工智能領(lǐng)域技術(shù)，三位一體形成疾病癥狀可量化的智能評(píng)估體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體三種檢測(cè)體征的無(wú)感化精密測(cè)量。
納米纖維高通量制備技術(shù)
High Throughput Preparation Technology for Nanofibers Technologies八、納米纖維高通量制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超細(xì)纖維的超快制造，為納米纖維的規(guī)?；a(chǎn)提供了新思路和新機(jī)遇。作為一種具有引人注目關(guān)注的納米材料，納米纖維由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和特性而廣泛用于環(huán)保過(guò)濾、能源轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)能、柔性電子等領(lǐng)域。然而，實(shí)現(xiàn)高效率、低成本連續(xù)穩(wěn)定制備高質(zhì)量納米纖維材料仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。蘭州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)新的“錐形體超高速電紡絲”和“壓縮氣體噴絲”兩項(xiàng)高產(chǎn)率納米纖維制備技術(shù)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩種方法制備效率均在10克/分鐘以上，效率較傳統(tǒng)靜電紡絲提升500～1000倍。經(jīng)改進(jìn)的制備技術(shù)，制備工藝及成本更為經(jīng)濟(jì)、高效，將大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。產(chǎn)品物理和力學(xué)性質(zhì)完全達(dá)到同類產(chǎn)品國(guó)際水平，因此兩項(xiàng)成本更為經(jīng)濟(jì)的納米纖維規(guī)?；苽浼夹g(shù)不僅能為企業(yè)創(chuàng)造可觀的利潤(rùn)，也對(duì)提升行業(yè)的技術(shù)水平，躋身國(guó)際前沿有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院、國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心等單位共同研究“氣紡納米纖維規(guī)?；苽涑商准夹g(shù)及產(chǎn)業(yè)化”，在系統(tǒng)研究高速氣流場(chǎng)下聚合物溶液射流成纖機(jī)理基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工業(yè)級(jí)的設(shè)備產(chǎn)線，可高效實(shí)現(xiàn)納米纖維的產(chǎn)量，為納米纖維的高效工業(yè)化應(yīng)用，高通量制備提供了實(shí)施路徑。
國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心聯(lián)合青島大學(xué)合作研究高效無(wú)針靜電紡絲技術(shù)，通過(guò)研究自由液面紡絲射流產(chǎn)生機(jī)理，開(kāi)發(fā)封閉式無(wú)針靜電紡絲技術(shù)，自主建造了連續(xù)靜電紡絲設(shè)備，解決了無(wú)針靜電紡絲穩(wěn)定性差、制備的納米纖維膜均勻性差等問(wèn)題。
仿生氣凝膠纖維
Biomimetic Aerogel Fibers九、仿生氣凝膠纖維，通過(guò)“解耦”設(shè)計(jì)來(lái)解決問(wèn)題，為新材料研發(fā)提供新方式。 氣凝膠纖維，結(jié)合了纖維材料出色的強(qiáng)度、韌性以及氣凝膠材料極低密度和極低熱導(dǎo)率等優(yōu)點(diǎn)，具有獨(dú)特的3D互連多孔結(jié)構(gòu)以及諸多優(yōu)異的物理特性。幾十億年的生物進(jìn)化歷程使得自然界生物體的某些部位巧奪天工，在長(zhǎng)期的生命進(jìn)化過(guò)程中，生物合成了種類繁多、性能各異的生物材料來(lái)適應(yīng)環(huán)境，維系自身的生存與發(fā)展。仿生材料是模仿生物的各種特點(diǎn)或特性而研制開(kāi)發(fā)的材料。仿生+氣凝膠纖維的有機(jī)結(jié)合，將為材料科學(xué)帶來(lái)巨大的創(chuàng)新未來(lái)，在生物醫(yī)用、能源、環(huán)境等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。受樹(shù)木自然蒸騰行為的啟發(fā)，南京林業(yè)大學(xué)黃超伯教授團(tuán)隊(duì)提出了一種集成設(shè)計(jì)策略，通過(guò)單向冷凍水解聚丙烯腈（HPAN）、聚乙烯醇（PVA）和碳納米管（CNT）混合物，然后冷凍干燥、熱交聯(lián)、原位聚合和表面改性制成的超疏水PPCPNA氣凝膠，用于制備具有垂直排列通道、多孔結(jié)構(gòu)和底部親水層和上部疏水層的Janus結(jié)構(gòu)的仿生氣凝膠，可以實(shí)現(xiàn)高效太陽(yáng)能蒸汽水凈化和海水淡化。
超材料
十、超材料紡織品技術(shù)，光、電、熱、聲、力多維度的“超級(jí)”材料。“超材料”是指自然界不存在的、人工制造的、三維的、具有周期性結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，如電磁超材料、力學(xué)超材料、聲學(xué)超材料、熱學(xué)超材料以及基于超材料與常規(guī)材料融合的新型材料，形成了新材料的重要生長(zhǎng)點(diǎn)。
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