光学超材料织物特殊设计的光子结构，弥合了不同学科之间的差距，为大规模制造超材料织物创造了可行方案；分层形态学设计的超材料织物，具有优异的日间被动辐射降温能力，代表了智能服装在个人热管理领域取得的重要进展；超材料织物解决了厚度与制冷性能之间的矛盾……由华中科技大学智能纤维器件与装备研究中心主任陶光明作为主要完成人的《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2024年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖自然科学奖一等奖。

　　近日，纺织之光科技教育基金会理事长叶志民、副秘书长陈思奇一行走访华中科技大学，对获得2024年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖自然科学奖一等奖项目“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”完成单位进行回访。项目主要完成人华中科技大学智能纤维器件与装备研究中心主任、武汉光电国家研究中心、材料科学与工程学院、体育学院教授、博导、国家杰出青年科学基金获得者陶光明，华中科技大学光学与电子信息学院教授侯冲，中国科学院苏州纳米所研究员张其冲等参与座谈交流。

　　从“光电”到“纺织”，缘何跨界？

　　从以高科技著称的“光电”行业，到以传统产业成长起来的“纺织”工业，作为2024年度“纺织之光”中国纺联自然科学一等奖项目的主要完成人，陶光明教授缘何选择跨界发展？

　　陶光明教授表示，他与纺织行业结缘，要从学成归国的经历谈起。据陶光明教授介绍，刚回国时，众多高等学府向他伸出橄榄枝，但是最终选择进入华中科技大学并涉足光电与纺织相结合的科研领域，是受到了纺织与高分子材料学家徐卫林院士的影响。

　　纺织行业看似传统，实则纺衣冠也织文明，上天入海、“老树新枝”，传统与科技交织下，孕育着超出很多人想象的潜力与机遇。

　　光电与纺织的结合可实现多方面的创新和突破。光电技术的应用可以实现纺织品材料多功能化，通过引入光电功能材料，赋予纺织品新的性能，如降温、导电、传感等。这种改性后的纺织品在智能穿戴、智能家居、医疗健康等领域具有广泛的应用前景。光电与纺织的结合还可以推动纺织产业的智能化升级，促进跨学科的研究和创新。

　　陶光明教授表示，华中科技大学有着良好的科研环境、平台优势和资源禀赋，在一所非纺织专业院校从事纺织领域相关的科学研究，这对他们来说，是优势也是压力。能获得中国纺织工业联合会颁发的“纺织之光”中国纺联科学技术奖自然科学一等奖，证明团队的科研成果得到了纺织行业的最高认可，这对他们尤其重要，也充分体现了中国纺织学术和产业领域的包容性。

　　“很多人不理解，为什么光电专业的科学家会申报纺织行业的奖项呢？”

　　陶光明教授解释道，随着科技创新和产业发展，纺织行业已经不仅仅是“衣被天下”的传统和基础产业了，它还可与新能源、食品、航空航天等多学科交叉融合，产业基础雄厚、应用前景广阔。因此，对于跨学科的纺织从业者来说，让更多人了解他们在做什么，了解纺织行业的前沿属性，这点非常重要。

　　做啃硬骨头的科研人

　　虽然我国的基础纤维与纺织产业在全球生产规模上位居首位，但高附加值的光电功能纤维与织物技术依然被美国“卡脖子”。

　　“纺织行业的科研方向有很多，我们选择了一个无人探索的方向，就是要啃硬骨头。”作为跨学科的科研带头人，陶光明教授及其团队选择了光电超构织物方向，就是希望能突破“卡脖子”技术，引领纺织科技革新。

　　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”概念在全球范围内获得广泛认同，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。

　　值得一提的是，陶光明教授团队建立的具有国际领先水平的、从材料到器件的千吨级全流程宏量稳定生产工艺，承担了多项国家重大课题，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，突破了光学超材料织物从实验室到工业化生产的瓶颈。

　　集众力共建纺织现代化产业体系

　　回访座谈时，陶光明教授重点介绍了获奖项目的重要信息，以及目前正在进行的中试生产和产业服务情况。

　　陶光明教授及其团队希望以学科交叉、需求导向和产学研合作紧密结合的路线，不断提升团队的科研水平和创新能力，并希望通过与纺织行业企业建立合作关系，进一步推动科研成果的转化和应用。他谈到，“纺织之光”中国纺联科技奖在纺织行业的权威性强、认可度高，希望通过申报科技奖，与纺织行业企业建立深入的合作关系，进一步探索其科研项目的应用领域与社会效益。

　　叶志民指出，纺织行业是关乎我国国民经济与社会发展的支柱产业，也是解决民生与美化生活的基础产业，更是国际合作与融合发展的优势产业，具有产业链完整、技术成熟、市场广阔等特点。在建设纺织现代化产业体系的背景下，今年“纺织之光”中国纺联科技奖首次增设了自然科学奖，不仅是与国家科技奖项体系相呼应，更旨在强化对纺织全产业链科技创新的支持，提升对自然科学基础研究及应用基础研究的关注和奖励。叶志民表示，华中科技大学是本次回访考察的首站，充分体现了纺织之光科技教育基金会对获奖项目的大力支持和高度认可。

　　叶志民一行还参观了武汉光电国家研究中心以及智能纤维器件与装备研究中心实验室，陶光明教授介绍了抗组训练智能弹力带、压力分布监测的智能床垫与坐垫、无源降温涂料、智能游跳台以及寒地保暖护脸面罩等一系列新材料与新装备的科学原理和适用场景等。