2024年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由东华大学材料学院王宏志教授作为项目第一完成人研发的“机电转换纤维及其织物的能量与湿热管理功能调控”项目(以下简称“机电转换项目”)，获得了自然科学奖一等奖。该项目在智能纤维领域实现双重突破，开创了纤维材料的能量转换和人体湿热管理的新途径。
衣物被誉为人类的“第二层皮肤”，然而传统面料往往难以像人体肌肤那样智能地感知温度变化并做出及时调节。“这项技术打通了智能织物的‘感知-供能-调控’全链条，实现了纤维尺度上的能量转换与湿热调控协同设计。”项目负责人王教授表示，机电转换纤维就像一个智能的贴身助手，承担着感知、调节和保护的多重任务，时刻守护穿戴者的舒适体验。机电转换项目是由东华大学牵头，历经5年探索，在纤维结构设计、性能调控等方面取得多项原创性成果，建立了从纤维到织物的跨尺度构效关系，形成了具有自主知识产权的核心技术体系。相关研究成果已在Science、Nature Communication、Advanced Materials等国际顶级期刊发表论文数篇，获得多项国家发明专利，达到国际领先水平。这项成果不仅在机电转换纤维领域实现重大突破，更为未来发展全天候、智能化的功能性服装奠定了基础。
技术攻关：从设想到实现的漫长长路
科研工作中，偶然现象往往蕴藏着突破的契机，关键在于能否捕捉到隐藏在其中的规律。2020年，王宏志教授团队在摩擦纳米发电织物的电信号测试中，意外捕获到一种异常的噪声信号。最初被认为是实验干扰的现象，在深入研究后逐渐揭示出一种全新的物理机制——静电放电中等离子体频率的特性。这一发现不仅验证了人体能量耦合的新机制，还推动了无线能量与信号同步传输的机电转换纤维技术的突破。这项成果突破了智能织物自主供能的瓶颈，也为纺织品的多功能化设计提供了新的思路。
然而，这仅仅是王教授团队十余年智能服装研究中的一个切片。从能量管理到湿热调控，从传感响应到变形变色，他们始终围绕智能纺织品的核心功能需求展开系统性研究，以材料科学为基础不断推动技术创新。在能量管理方面，团队开发了基于静电效应的纤维发电技术，为智能服装提供了可靠的自主供能方案；在湿热调控领域，他们优化纤维的微观结构，并在模拟极端环境下测试材料性能，提升了智能服装的舒适性和实用性；传感和变色技术则为智能织物赋予了更多可能，使其能够在环境监测、生理信号捕捉和动态外观调节等领域实现广泛应用。
“科学研究没有捷径，所有的积累都需要一点点夯实。”贯穿这些研究的是团队成员对细节的执着与实践的扎根。他们克服了实验条件的限制，自主设计设备验证假设；面对复杂环境的挑战，在高温潮湿的露天环境中反复测试材料性能，每天往返于测试设备与记录数据间，用一组组翔实的数据支撑着科学假设的推导和修正。从基础理论的突破到规模化制备技术的落地，每一次进步都充满了挑战，但也为下一步的创新铺平了道路。
2024年，王宏志教授凭借其在智能纤维领域的重要研究成果，荣获中国纺织界的最高荣誉——桑麻学者奖。这份奖项的背后，是十余年孜孜不倦的探索与实践，是无数次实验中的坚持与突破，也是对未知领域不断求索的热忱与专注。
成果转化：从实验室到产业化的纤维革命
科研的终点从不止于实验室，而在于实际应用与产业化。为将机电转换纤维技术从研究成果转化为现实产品，王宏志教授团队联合多家企业，建成了自主知识产权的规模化机电转换纤维的工业化生产线。这条生产线的成功运行为将实验室的先进纤维技术推向市场奠定了基础，并显著提升了纺织品制造的效率与一致性。
基于生产线的技术成果，团队与学校上海国际时尚科创中心、海派时尚设计及价值创造协同创新中心、上海国际时尚创意学院、纺织学院、服装与艺术设计学院、信息科学与技术学院等合作，联合开发科技旗袍。通过嵌入传感、变形和变色纤维，实现了实时监测、形态变化与视觉效果的动态融合。该系列旗袍不仅将现代智能技术融入传统服饰文化，更成为穿戴美学与高科技功能结合的典范。其创新设计亮相爱丁堡艺术节，并作为中国纺织工业标志性成果登上建国70周年成果展，充分展示了传统纺织工艺与现代智能技术的深度融合。此外，在运动服装和医疗防护服领域，团队通过改进织物湿热管理性能，开发出兼具功能性与舒适性的产品。这些合作充分说明，机电转换纤维技术不仅是实验室的突破，更正在推动传统纺织产业向智能化、功能化方向迈进。
最为引人注目的是团队开发的一种集能量采集、信号发射和发光显示于一体的发光纤维技术。这种纤维采用非冯诺依曼架构，通过能量耦合与无线信号发射的深度结合，实现了从功能设计到集成创新的重要突破。发光纤维不仅能够在复杂环境中高效运行，还具有灵活的可定制特性，可应用于智能服装、水下救援以及动态标识等多个场景。其独特的性能和广泛的应用潜力在团队发表于《Science》的研究论文中得到了详细阐述，同时这一技术也被评为纺织领域年度十大科技成果之一。
传承展望：以初心致敬未来
通过多年的不懈努力，王宏志教授团队在智能纺织领域取得了一系列重要突破。围绕机电转换纤维的核心技术，他们不仅实现了从实验室到规模化生产的跨越，还在智能显色与变色、热电与摩擦电能源转化器件、锂电与锌空气柔性储能器件以及人机交互纺织品等方向开展了创新性研究。这些工作推动了智能纤维技术在智能可穿戴设备、健康监测和人机交互等领域的广泛应用，为未来产业发展提供了重要支撑。
2024年以来，团队已在Science、Science Advanced、Nature Communications(3篇)、Advanced Materials(2篇)、Advanced Functional Materials(5篇)、Matter、Device(2篇)等期刊发表多篇论文。这些研究不仅彰显了东华大学在智能纺织技术领域的前沿地位，更为相关产业的技术创新注入了新动能。
自建校以来，东华大学始终将科技创新与服务社会深度融合，书写了一部以纺织科技助力国家发展的奋斗史。从新中国成立初期攻克“穿衣难”问题，到改革开放后引领纺织工业的技术升级，再到如今以智能纺织技术拓展未来产业空间，东华大学的科研脚步始终与时代发展紧密相连。
在不同历史阶段，东华大学用实际行动践行“以纺织报国”的初心。从开发出满足寒冷地区需求的高性能军用服装，到推动民用防护面料的普及，再到支撑纺织行业迈向绿色化、智能化转型，每一次突破都凝聚着几代东华人的智慧与心血。此次获奖项目正是这种精神在新时代下的延续——它以科技为纽带，将传统纺织工艺与现代智能技术有机结合，为纺织产业的未来指明了方向。
王教授表示，“科技创新必须着眼于实际需求，只有走出实验室、融入生活，才能让技术真正造福社会。”未来，团队将进一步推动智能纺织技术的创新发展。他们计划重点深耕三个方向：一是提升智能纺织材料的性能，为健康监测、环境响应等领域提供个性化和定制化解决方案；二是深化与产业链上下游的合作，加速科研成果的市场化进程；三是聚焦可持续发展，开发绿色纤维材料和低能耗制造工艺，为实现“双碳”目标贡献纺织领域的智慧与力量。
