中國(guó)新聞網(wǎng)：二十年持續(xù)攻關(guān) 用“超小”纖維鑄就“最強(qiáng)”防護(hù)
二十年持續(xù)攻關(guān) 用“超小”纖維鑄就“最強(qiáng)”防護(hù)
2021年11月06日 來(lái)源：中新網(wǎng)上海
中新網(wǎng)上海新聞11月6日電(朱一超 許婧)由東華大學(xué)紡織學(xué)院覃小紅教授團(tuán)隊(duì)完成的“高曲率液面靜電紡非織造材料宏量制備關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目在2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
這份沉甸甸的國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)背后到底有著怎樣的幕后故事？實(shí)驗(yàn)室里，覃小紅教授拿出一塊看似普通的小白布，賣(mài)了個(gè)關(guān)子：“放大5000倍，你就能發(fā)現(xiàn)這塊布上面的小奧秘！”原來(lái)，這塊布非比尋常，它是用僅有頭發(fā)絲直徑的千分之一粗細(xì)的微納米纖維制成，靜電紡制備的微納米纖維非織造材料具有高孔洞性、高比表面積、高吸附等特性，可制備高效低阻過(guò)濾材料、定向擴(kuò)散導(dǎo)水衛(wèi)生材料等高附加值產(chǎn)業(yè)用紡織品，已廣泛用于防疫防護(hù)、民用過(guò)濾、特種領(lǐng)域過(guò)濾、日用及醫(yī)用衛(wèi)材等，取得了顯著的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。
用科研擔(dān)當(dāng)護(hù)航人民健康
一場(chǎng)席卷全球的新冠肺炎疫情，讓人民的生命安全和身體健康面臨嚴(yán)重威脅。面對(duì)百年來(lái)全球最嚴(yán)重的傳染病大流行，口罩、防護(hù)服、醫(yī)用空氣濾材等成為了這場(chǎng)防疫戰(zhàn)場(chǎng)的重要物資。
據(jù)了解，新冠病毒大小在100納米左右，而口罩的核心材料熔噴布的纖維直徑在微米尺度，構(gòu)造網(wǎng)孔大于病毒本身，因此要靠靜電吸附才能有效攔截病毒。當(dāng)時(shí)病毒肆虐，口罩物資緊缺，可重復(fù)使用且防護(hù)率高的口罩和防護(hù)服派上了“大用場(chǎng)”。
“在疫情最緊急的關(guān)頭，看到我們科研攻關(guān)的技術(shù)能夠?yàn)榉酪哓暙I(xiàn)一份力量，那時(shí)候覺(jué)得幾十年的努力都值了！”覃小紅激動(dòng)地告訴記者，團(tuán)隊(duì)攻克了靜電紡微納米纖維及制品產(chǎn)業(yè)化的卡脖子技術(shù)，由微納米纖維濾材打造口罩的“最強(qiáng)”心臟，讓防護(hù)口罩可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用，而且納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)形成一道致密的“防護(hù)墻”，把病毒牢牢“擋”在外面，哪怕是經(jīng)過(guò)酒精消毒和水洗，也不影響其過(guò)濾防護(hù)效果。同時(shí)運(yùn)用了納米纖維作為濾材的口罩空氣阻力僅有40-50帕，讓透氣舒適和安全防護(hù)兩不誤。
新冠疫情期間，覃小紅教授團(tuán)隊(duì)積極聯(lián)合校企合作的相關(guān)單位生產(chǎn)醫(yī)用納米纖維口罩及防護(hù)服，用科研的擔(dān)當(dāng)護(hù)航人民健康。值得一提的是，利用團(tuán)隊(duì)科研成果而研發(fā)的醫(yī)用級(jí)空氣過(guò)濾器被用在了專(zhuān)門(mén)收治新冠肺炎確診病例的防疫醫(yī)院重癥病區(qū)內(nèi)，為奮斗在防疫第一線(xiàn)的醫(yī)護(hù)人員和病患構(gòu)筑起了堅(jiān)固的壁壘。
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化，這一大步走了二十年！
“科研從來(lái)不是一蹴而就的事情，”覃小紅感慨地說(shuō)道，“做科研就得耐得住寂寞、撐得起理想?！?001年，覃小紅考入東華大學(xué)紡織學(xué)院讀研，憑借著優(yōu)異的成績(jī)一年后開(kāi)始碩博連讀，攻讀紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位，身處紡織領(lǐng)域全國(guó)領(lǐng)先的高等學(xué)府，覃小紅深知，中國(guó)作為世界最大的紡織品生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)，要提升中國(guó)在國(guó)際紡織領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力和話(huà)語(yǔ)權(quán)，比拼的必然是科技和創(chuàng)新。
從那時(shí)起，覃小紅就把研究方向瞄準(zhǔn)了紡織的前沿領(lǐng)域：微納米紡織材料，在這個(gè)領(lǐng)域扎進(jìn)去，一做就是二十年。靜電紡絲技術(shù)是制備微納米纖維最有效的方法，但紡絲過(guò)程不穩(wěn)定、纖維直徑離散大、無(wú)法規(guī)?；苽涞入y題都成為了微納米纖維及其高端制品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的“攔路虎”。明知山有虎，偏向虎山行。覃小紅憑著對(duì)紡織科研的滿(mǎn)腔熱愛(ài)，全身心投身到科研攻關(guān)中去。微納米纖維由于小和輕，在空氣中飄動(dòng)不可控，要在產(chǎn)業(yè)化中得到高品質(zhì)制品，必然要讓每一個(gè)纖維的分布都完全可控。從紡絲、鋪網(wǎng)到成型，從一根絲到一束絲，為了讓微納米纖維乖乖“聽(tīng)話(huà)”，每一個(gè)環(huán)節(jié)都面臨著強(qiáng)大的挑戰(zhàn)。從小試到中試，再到大試，每一次跨越背后都是無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜的鉆研和堅(jiān)守。從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化，并不是簡(jiǎn)單的放大，更不是從1到10的簡(jiǎn)單復(fù)制，有可能是一次次的推倒重來(lái)。
7000多個(gè)日夜，功夫不負(fù)有心人，最終覃小紅團(tuán)隊(duì)發(fā)明了梯度結(jié)構(gòu)成網(wǎng)、高取向成網(wǎng)技術(shù)，獨(dú)創(chuàng)高曲率靜電紡絲技術(shù)和多模塊相位補(bǔ)償鋪網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)建了高品質(zhì)靜電紡非織造材料從紡絲、鋪網(wǎng)到成型的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系，形成了靜電紡非織造材料宏量制備理論、技術(shù)、裝備、工藝控制、制品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈體系。該項(xiàng)目獲授權(quán)國(guó)家專(zhuān)利40項(xiàng)，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)，發(fā)表SCI論文49篇，項(xiàng)目成果已實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用，形成微納米非織造材料生產(chǎn)線(xiàn)10條，投產(chǎn)后技術(shù)指標(biāo)均超過(guò)頂級(jí)企業(yè)水平，開(kāi)創(chuàng)了非織造材料微納米化新格局，引領(lǐng)我國(guó)非織造產(chǎn)業(yè)高品質(zhì)化革新。
科技賦能現(xiàn)代紡織，未來(lái)大有可為
覃小紅教授的身上有許多閃亮的標(biāo)簽，“2008年全國(guó)百篇優(yōu)博獲得者”“東華大學(xué)最年輕的女博導(dǎo)”“中國(guó)紡織學(xué)術(shù)帶頭人”“中國(guó)青年科技獎(jiǎng)”“國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)獲得者”……
談及這些，覃老師謙虛地說(shuō)，“我只是一個(gè)普通的紡織人，想為中國(guó)的紡織事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)一點(diǎn)自己的綿薄之力。這次國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)的榮譽(yù)，屬于團(tuán)隊(duì)每一個(gè)人?！痹诮甑目蒲械缆飞希蠋熣f(shuō)她不是一個(gè)人在戰(zhàn)斗，團(tuán)隊(duì)合作的能力決定著一個(gè)團(tuán)隊(duì)成就的上限。覃小紅依托東華大學(xué)紡織面料技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和微納米紡織材料上海市高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，組建了一支來(lái)自高校、企業(yè)、科研院所的中青年科研骨干組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，聚焦行業(yè)發(fā)展重大難題，聯(lián)合攻關(guān)。化學(xué)專(zhuān)業(yè)出身的青年教師張弘楠就是覃老師項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的一員，他自豪地介紹這支多學(xué)科交叉的智囊團(tuán)不僅有紡織專(zhuān)家，更有力學(xué)、化學(xué)、機(jī)械、材料專(zhuān)業(yè)出身的專(zhuān)家，在這里大家碰撞科研火花，互相協(xié)作，在攻克難題的同時(shí)也在不斷地提升和進(jìn)步。
“科研女強(qiáng)人”“平易近人”“終身導(dǎo)師”“治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)”……這些詞匯組成了學(xué)生眼中的導(dǎo)師覃小紅教授。2019級(jí)碩士研究生王亦涵告訴記者，覃老師是一個(gè)幸福快樂(lè)的紡織人。無(wú)論在講臺(tái)教書(shū)育人、還是在實(shí)驗(yàn)室潛心科研，覃老師的臉上總是洋溢著幸福的笑容，作為學(xué)生能夠由衷地感受到老師對(duì)于紡織事業(yè)的熱愛(ài)。覃教授也身體力行地教育學(xué)生，在艱苦的科研過(guò)程中，要始終保持樂(lè)觀(guān)的心態(tài)來(lái)正視種種壓力。
“紡織不是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，科技賦能現(xiàn)代紡織，未來(lái)大有可為！”對(duì)于紡織行業(yè)的未來(lái)發(fā)展，覃小紅教授頗有信心地說(shuō)道。在全球紡織科技迅猛發(fā)展的重大機(jī)遇期，現(xiàn)代紡織發(fā)展將迸發(fā)創(chuàng)新活力。前不久，上海市現(xiàn)代紡織前沿科學(xué)研究基地落戶(hù)東華，東華大學(xué)將充分發(fā)揮“紡織科學(xué)與工程”世界一流學(xué)科基礎(chǔ)研究主力軍的作用，為解決國(guó)家紡織“卡脖子”問(wèn)題開(kāi)展一流研究，努力建設(shè)成為國(guó)家級(jí)前沿科學(xué)中心和科研基地。
