| 为月球基地纺丝“筋骨”、为“天宫”编翅……纤维材料从实验室走进千行百业 |
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★ 神舟十七号载人飞船最快本周就将踏上征途。在空间站建成并顺利运行之后，中国载人航天已经确立了新的目标——在2030年前实现载人登月，后续还将探索建造月球科研试验站。 围绕这一新的飞天梦想，东华大学纤维材料改性国家重点实验室也有了新目标，要全力攻克月球环境下的月壤纤维成型难题，为后续就地取材建设月球基地做准备。今天的《揭秘创新之源——走进上海的实验室》系列报道，带您看看纤维材料是如何从实验室走进千行百业。 ★  成艳华：我们不太可能从地球带很多物资上去（月球）建房子，那样成本太高了。在月球上的基地，肯定是用原位的资源来建设。 东华大学纤维材料改性国家重点实验室成艳华教授正在为新建的“地外纤维实验室”忙碌着，她告诉记者，玄武岩在月球表面广泛存在，百分之一含量的玄武岩纤维就可以让混凝土的性能极大增强。 和成艳华一起工作的还有东华大学材料学院汪庆卫教授，他们想如果能将月球玄武岩转化为高性能纤维，就能在登月后实现“就地取材”，以月壤为原材料，建设月球基地。 汪庆卫：土壤如果没有纤维的话它会脱落，没有堆积强度，不抗风沙。月球上有地震，稍微一震就塌了。纤维的话就起了一个筋骨的作用，类似于钢筋一样。  今年9月，由嫦娥五号万里迢迢带回的月壤中，有250多毫克来到东华大学“地外纤维实验室”。 汪庆卫介绍，为了模拟月球环境，研究人员将在无氧气，微重力、低气压的条件下开展实验。 汪庆卫：我的目标是在1500度把月壤变成高温的熔体，通过各种设备把它牵引成像头发丝一样细的纤维。但是地球上的玄武岩和月球上的还是有区别的，月球年轻，它的整个火山活动跟地球不一样。月球经过外星球的撞击，（月壤）很多成分（和地壤）还是有较大的区别。 月壤化“纤”的研究需要不同学科的共同攻关。成艳华说，作为国家重点实验室的一部分，“地外纤维实验室”的设立不仅为月壤的研究提供条件，更是构建了一个学术平台。紧跟我国深空探测的规划，他们还把目光投向了火星。 成艳华：我们围绕地外纤维这样一个主题，近两年是围绕月壤，可能未来的话会围绕火壤。下一步希望能把我们这个实验在空间上进行实践，再往下可能是真正在月球上去搭。  给混凝土强壮筋骨，为导弹穿衣、为“天宫”编翅，纤维材料的突破推动着诸多科技领域的重构与产业体系的升级。纤维材料制造出的产品往往重量更轻、能耗更少、机械寿命也更长。 东华大学纤维材料改性国家重点实验室余木火教授几十年如一日，就是要把高性能纤维和复合材料带入更多的产业。 余木火：碳纤维、芳纶这样的高性能纤维要推进，主要的问题在哪？一句话：太贵！背后实际上是可以用技术来解决的，制造效率提高了，制造技术改进了，规模扩大了，它（的价格）自然就下来。我们这个团队二十几年就一直做这么一件事。 现在，余木火团队已经有七个项目从实验室走进车间。一个制作风力发电机主梁部件的企业在改进工艺后极大减少了次品率，年生产量从2万吨涨到了13.5万吨。他说，复合材料没有半成品再加工的过程，需要研究人员对产品更加熟悉。 余木火：我经常说一句话，你不懂汽车，研发不出碳纤维汽车零部件。汽车行业人他不熟悉碳纤维，他不敢亲自用这个零部件，所以需要学科交叉。具体应用到做杯子还是做手机，要专业的团队长期做，把它做到最好，世界上最好。  自1992年成立以来，依托东华大学建设的纤维材料改性国家重点实验室填补了新中国纤维材料产业的许多空白，实验室主任朱美芳院士介绍，这里发展出了第一条千吨级T700级聚丙烯腈基碳纤维生产线、第一条千吨级聚酰亚胺纤维生产线……目标就是成为纤维材料领域最具影响力的高科技平台。 朱美芳：我们聚焦解决纤维材料领域的重大科学问题和纤维产业发展中存在的痛点、难点，我们就是要建设全球纤维材料领域最具知名度和影响力的高科技平台，打造科学研究、学术交流与人才汇聚中心。  加快建设具有全球影响力的科技创新中心，上海重大原创科技成果不断涌现。围绕“国家急需、世界一流”，上海高校是创新驱动的重要策源地。今天起，本台《揭秘创新之源——走进上海的实验室》融媒体新闻行动推出第二季报道，聚焦上海各所高校具有硬核实力、创新动力、发展潜力的实验室，展现高校科技创新的蓬勃动力。 —本推文转载自话匣子 原文链接： https://mp.weixin.qq.com/s/uiMr91EbafONzCX2j-pJ4A |