院士徐卫林:将纺织技术送上太空

http://www.texnet.com.cn/ 2021-12-20 09:29:50 来源:长江日报

院士徐卫林:将纺织技术送上太空

  2021年11月18日,两年一次的中国工程院院士增选名单公布,武汉纺织大学教授徐卫林入选。作为纺织工程专家,徐卫林的成就,让人们看见传统纺织业不断突破想象,成为大国重器的一部分。

  2021年5月,徐卫林团队为天问一号探测器编织的耐高温弹性密封装置,为探测器成功着陆火星保驾护航。时间再往前推5个月,他和团队为嫦娥五号织的一面五星红旗,在月球高高飘扬。

  在“90后”学生眼里,52岁的徐卫林不断打破传统纺织业的边界。他奔波在讲台、实验室和生产车间,一次又一次用实践证明:没有落后的产业,只有落后的技术。

  将纺织技术“织入”国家航天

  “你好火星,中国来了”,2021年5月15日7时18分,天问一号探测器着陆火星,上演了“魔鬼9分钟”。短短9分钟,天问一号的速度从2万千米/每小时降至零。我们无法感知这一速度的变化,但能想象,极速变化下的剧烈抖动,以及发动机喷口会产生的1500℃的高温火焰。

  2019年年初,徐卫林团队接到了任务,为天问一号做一个耐高温弹性密封装置,帮助它平稳着陆。这个装置不大,但要求很高,既要耐得住1500℃的高温,又能保证100%的回弹。

  遍查文献,反复试验,团队发现,有机材料统统不行,只能用无机材料,但无机材料在高温条件下又无法保证100%的回弹。

  如何才能两全其美?徐卫林创新性地提出将隔热与弹性功能分开设计,再复合编织,既保证探测器的稳定性,又有效解决100%回弹的问题。

  这不是徐卫林带领团队第一次将纺织技术“织入”国家航天。

  2020年12月,国家航天局发布了探月工程嫦娥五号探测器的自拍照,静谧的月球上,鲜艳的五星红旗格外醒目。这面国旗由徐卫林团队持续8年攻关完成。与嫦娥三号、嫦娥四号以及玉兔号月球车上的国旗采用喷涂方式制作不同,嫦娥五号带上月球的这面国旗是编织而成,是一面真正意义上的旗帜。

  研制能带上月球的国旗,难题是要让国旗在300℃温差的极端环境下仍能保持不串色不变形。仅为国旗选材和染色,团队就花费了两年时间。

  不断打破纺织业的边界

  不仅是航天,在徐卫林眼里,上天入地,处处可有纺织。

  2020年12月15日,一位患者躺在中国医学科学院阜外医院手术室,医生用人工血管置换了他的腹主动脉。一周后,医生诊断,患者已基本康复。这是世界首例聚氨酯人工血管的腹主动脉置换术。该人工血管由徐卫林团队与武汉杨森生物技术有限公司共同完成,创造性地将聚氨酯和涤纶作为基本材料,模仿人体血管的3层结构,制造出了与人体血管结构相同、功能相近的高仿生人工血管,填补了我国无自主研发人工血管的空白。

  徐卫林向长江日报记者描绘了他关于纺织业的想象:“未来,人穿的衣服可以摩擦发电,穿上鞋子跺跺脚也能发电,床单可以自动检测翻身次数。”他拿起桌上的手机继续举例,有一天你穿的衣服上会自带柔性太阳能电池,手机没电了,插在衣服上就能充电。

  依靠纺织技术上的多项重大突破,52岁的徐卫林当选为中国工程院院士,这是我国工程科技领域的最高荣誉称号。他19岁时,曾一度认为学纺织的人生是没有希望的。

  1988年夏,湖北省罗田县骆驼坳镇,邮递员大老远就兴冲冲地喊:“徐卫林,你被针织专业录取了。”听见“喜讯”,徐卫林当时心里“咯噔”了一下,“这不是黄道婆干的事嘛”。他接过录取通知书,想到了母亲常用的织布机和高中附近的床单厂,“以后就做这个吗?人生没希望了!”但一个农村孩子考上大学不容易,他只能硬着头皮,走进了武汉纺织工学院(现武汉纺织大学)。

  入校后,班里组织了一场辩论会,辩论会的主题是纺织业是不是一个落后产业。大家唇枪舌剑,叫醒了台下迷茫的徐卫林,“没有落后的产业,只有落后的技术”。

  在国家和企业需求中破题

  徐卫林的衣柜中有一套黑色西装,这套西装比一般西装更轻更薄。这套西装所用工艺来自他研究的“嵌入纺”技术。该技术最高能纺500支纱线的精细纯天然面料,打破了国际上传统纺纱技术的极限。利用这项新技术,我国用低档原料纺出了高档面料,做出了世界上最细的纱、最薄的料。

  在“嵌入纺”技术应用到企业的那一年,从不邀请中国参展的法国第一视觉面料博览会,主动向中国发出邀约,请中国代表向世界推介“嵌入纺”技术。媒体当年评价说:徐卫林的革命性突破,引领了纺纱工业新的时代。

  有人问徐卫林,打破传统的秘诀是什么?他回答说:“在国家和企业的实际需求中破题。”

  “嵌入纺”的研发初衷,缘于徐卫林在毛纺企业调研时发现用毛纺里面的纺高支纱可以做出轻薄面料,他判定,这会成为我国高品质毛纺技术的发展方向。

  2009年,“嵌入纺”在企业转化成功。又有企业提出,能否解决衣服穿久后的变形和卷边问题?徐卫林继续与企业合作,创新性地研发了“柔洁纺”技术,让纺织品拥有了更强的稳定性,帮助企业取代了同类进口产品。

  湖北作为纺织大省,徐卫林团队一直紧密与湖北企业合作。与武汉裕大华纺织服装集团有限公司合作研发的10万锭智能纺纱项目投产后,1万锭用工由20年前的100人以上减少到15人以下,引领了湖北纺织业发展。目前,团队正与稳健医疗用品股份有限公司及仙桃市的非织造布企业深入合作,推动医用防护非织造布技术创新与产品升级。

  自2012年开始,为国家航天所需,徐卫林团队历时8年编织月球环境下展示的五星红旗。无数次,团队成员因实验失败想放弃,徐卫林鼓励大家,“解决国家的需求,是最有意义的科研。10次实验9次失败,但有1次成功,就是历史性的突破”。

  有网友网上留言问:“如何看待徐卫林当选院士?”多位网友为他的人生经历着迷,将他视为学术偶像。和许多学者不同,徐卫林没有在国外接受过教育,从本科到博士,先后就读于武汉纺织大学、西安工程大学和东华大学,是我国本土自主培养的领军人物。

  10年前,徐卫林在接受媒体采访时曾预言:下一个10年,我国的纺织技术必将领先于世界。10年过去,如徐卫林所言,我国从纺织业大国变成了纺织业强国。

  2020年,我国化纤产量首次突破6000万吨,占全球比重超过70%;出口近500万吨,占全球贸易比重超过50%,稳居全球第一。

  2021年12月17日,徐卫林面对记者采访时坦言,随着我国综合国力和国际地位上升,我国的纺织内需正在扩张,这恰是我国纺织科技创新的内在驱动力,“市场越大,需求越大,技术革新就会更多地出现在中国”。

  把人生当作一场马拉松来跑

  当选院士后,徐卫林买了一张飞西安的机票,向91岁的恩师姚穆院士报喜。徐卫林曾自嘲:“小时候在山上放牛,我就不是放得最好的那一个。但我从姚穆院士身上领悟了‘忍、韧、仁’,学会把人生当作一场马拉松来跑。”

  2021年12月初,徐卫林在武汉纺织大学给学生作了一场报告。他将姚穆院士教给他的“忍、韧、仁”三字箴言讲授给了学生:“做人要像纤维材料一样柔韧,抗打击能力强;要有忍性,面对外界诱惑能静心治学;还要有仁心,未来才能承担更大的任务。”

  研发“嵌入纺”,徐卫林团队用了3年时间。

  为嫦娥五号织国旗,徐卫林团队用了8年时间。

  为医学研发人工血管,徐卫林团队用了10年时间。

  今年40岁的曹根阳副教授跟随徐卫林做科研已有14年。作为团队核心成员,他全程参与了嫦娥五号国旗的研发,“我把最好的8年奉献给了这面国旗。”曹根阳说,在过去的8年中,团队最不愿面对的就是年终总结,“一年下来,别人有论文有项目,我们几个人却鲜有突破”。如今,由团队成功研发的国旗永久留在了月球,他更深切地体会到徐卫林常说的“忍、韧、仁”。受此触动,曹根阳在给女儿取名时用了一个“仁”字。

  扎根科研30余年,徐卫林填补了多项科技空白,让冷门的纺织业变得热门。获评院士后,他身上的标签又多一个。作为湖北省属高校第一个自主培养的院士,媒体向他发出采访邀约,徐卫林总是拒绝,他想让自己的热度冷一冷,让纺织业的创新再热一热。

  “作为一位纺织工程专家,我应该出现在实验室,出现在生产车间,不是出现在媒体。”有人称他为“棉花院士”,因为他总说,“身上沾满棉花才能成为纺织人”。

  2020年10月,徐卫林出任武汉纺织大学校长,行政事务越来越多,但他不愿断开和学生面对面的机会。

  2021年4月,徐卫林在武汉纺织大学开设了校长答疑公共课。有学生问,大学四年最重要的是什么?徐卫林回答说:精神比知识更重要。知识更新瞬息万变,技术迭代日新月异,但心里如果埋下了创新精神的种子,学一行爱一行,干一行精一行,才是真正地手握利器。

  (长江日报

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