北京
2024年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由华中科技大学武汉光电国家研究中心、材料学院和体育学院教授，智能纤维器件与装备研究中心主任陶光明作为第一完成人领衔多学科交叉团队完成的“柔性光电超构织物的多物理量精准响应机制与稳定成型技术研究”项目荣获中国纺织工业联合会科学技术奖自然科学奖一等奖。
功能纤维具有优异的轻柔、可集成、易量产等特性，是涉及纺织、光电子、材料、物理、信息、生物医学等学科的前沿交叉研究领域。我国的基础纤维与纺织产业全球生产规模最大，但高附加值的功能纤维与织物技术被美国“卡脖子”。柔性光电超构功能织物的核心在于通过结构的精准设计赋予纤维材料新的功能，并利用规模化的先进制造技术实现织物器件的高性能。针对目前存在的多物理量精准响应机制不明、响应界面稳定成型难、多物理量精准耦合调控难的问题，陶光明教授团队围绕柔性光电超构织物的多物理量精准响应机制与稳定成型技术，构建“结构-织造-器件”的系统性理论，发现了微观无序-宏观有序结构与光-热物理量精准响应规律，阐明了多外场耦合作用下多物理量精准调控织物的稳定成型理论，揭示了多场景下织物的多物理量精准耦合调控机制。陶光明教授首次提出的“光学超材料织物Metafabric”概念并在全球获得广泛认同，相关成果在Web of Science 数据库的关键词“Metafabric”搜索中排名第一。团队建设了世界上首条光学超材料织物器件生产线，实现了从材料到器件的万吨级全流程宏量稳定生产能力，积极推动了传统产业的高端化升级。
研究成果已在国内外多家龙头企业以及国家重大需求领域实现工程应用示范：1）研发降温织物服务于中国兵器工业第五九研究所等单位称为:“具有优异的红外图像融合度”、“推进我国强国强军发展具有十分重要的意义”、“具有国际领先水平”；2）研发无源保暖护脸装备服务于第24届冬季奥林匹克运动会，获国家体育总局冬季运动管理中心感谢信，来函致谢称“勇于担当、尽职尽责”；3）针对室外恶劣环境中公安干警等人员面临的高低温防护问题，相关成果被列入《湖北省科技兴警三年行动攻坚团队实施方案》；4）研制的降温新材料应用于中国建筑集团有限公司和亚瑟士（中国）等单位，被称为：“提高热舒适性与设备工作效率” 、“有效的降低了能源消耗”、“降低了因为温度过高而导致的心率异常等风险”、“极大减少热射病发病率、病死率和致残率”。
“我们从一个粒粒的改性高分子颗粒做到一块块光电超构织物，将光电信息技术贯穿高分子材料、纺丝、纺纱、织造以及大健康和低碳的多场景应用的全过程，只有依托中国强大完整的基础制造业，才能把设想变为现实。”陶光明感慨，“在这个过程中，中国纺联、政府、学校和相关企业给我们提供了干事创业的广阔平台。”
柔性光电超构织物的多物理量精准响应机制与稳定成型技术。（A）实现了万吨级柔性光电超构织物的高稳定性、高通量生产工艺；（B）柔性光电超构织物实现了人体皮肤表面有效降温约5 ℃；（C）研制了具有高气通量保暖护脸新装备，可显著提高吸入空气温度和面部皮肤温度；（D）研制了降温鞋和降温微纳米纤维增强涂料，可有效降低足部和建筑物室内温度。
陶光明教授团队目前已承担包括国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金“叶企孙”科学基金重点项目等多项国家重点课题，在Science等学术期刊发表论文120余篇，成果入选2021中国光学十大进展、2021中国光学领域十大社会影响力事件、2021“中国科学十大进展”候选项目、华中科技大学前沿研究成果奖特等奖等，相关成果被鉴定为“总体达到国际先进水平”。陶光明教授任中国材料研究学会纤维材料改性与复合技术分会理事会副理事长、中国激光杂志社第三届青年编辑委员会主任委员、中国材料研究学会超材料分会理事会常务理事、先进纤维材料Advanced Fiber Materials期刊创刊副主编、国家科学进展National Science Open(Engineering)期刊副主编、纺织学报编委会委员等。
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