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神舟十七號載人飛船最快本周就將踏上征途。在空間站建成并順利運行之后，中國載人航天已經(jīng)確立了新的目標(biāo)——在2030年前實現(xiàn)載人登月，后續(xù)還將探索建造月球科研試驗站。
圍繞這一新的飛天夢想，東華大學(xué)纖維材料改性國家重點實驗室也有了新目標(biāo)，要全力攻克月球環(huán)境下的月壤纖維成型難題，為后續(xù)就地取材建設(shè)月球基地做準(zhǔn)備。今天的《揭秘創(chuàng)新之源——走進(jìn)上海的實驗室》系列報道，帶您看看纖維材料是如何從實驗室走進(jìn)千行百業(yè)。
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成艷華：我們不太可能從地球帶很多物資上去（月球）建房子，那樣成本太高了。在月球上的基地，肯定是用原位的資源來建設(shè)。
東華大學(xué)纖維材料改性國家重點實驗室成艷華教授正在為新建的“地外纖維實驗室”忙碌著，她告訴記者，玄武巖在月球表面廣泛存在，百分之一含量的玄武巖纖維就可以讓混凝土的性能極大增強。
和成艷華一起工作的還有東華大學(xué)材料學(xué)院汪慶衛(wèi)教授，他們想如果能將月球玄武巖轉(zhuǎn)化為高性能纖維，就能在登月后實現(xiàn)“就地取材”，以月壤為原材料，建設(shè)月球基地。
汪慶衛(wèi)：土壤如果沒有纖維的話它會脫落，沒有堆積強度，不抗風(fēng)沙。月球上有地震，稍微一震就塌了。纖維的話就起了一個筋骨的作用，類似于鋼筋一樣。
今年9月，由嫦娥五號萬里迢迢帶回的月壤中，有250多毫克來到東華大學(xué)“地外纖維實驗室”。
汪慶衛(wèi)介紹，為了模擬月球環(huán)境，研究人員將在無氧氣，微重力、低氣壓的條件下開展實驗。
汪慶衛(wèi)：我的目標(biāo)是在1500度把月壤變成高溫的熔體，通過各種設(shè)備把它牽引成像頭發(fā)絲一樣細(xì)的纖維。但是地球上的玄武巖和月球上的還是有區(qū)別的，月球年輕，它的整個火山活動跟地球不一樣。月球經(jīng)過外星球的撞擊，（月壤）很多成分（和地壤）還是有較大的區(qū)別。
月壤化“纖”的研究需要不同學(xué)科的共同攻關(guān)。成艷華說，作為國家重點實驗室的一部分，“地外纖維實驗室”的設(shè)立不僅為月壤的研究提供條件，更是構(gòu)建了一個學(xué)術(shù)平臺。緊跟我國深空探測的規(guī)劃，他們還把目光投向了火星。
成艷華：我們圍繞地外纖維這樣一個主題，近兩年是圍繞月壤，可能未來的話會圍繞火壤。下一步希望能把我們這個實驗在空間上進(jìn)行實踐，再往下可能是真正在月球上去搭。
給混凝土強壯筋骨，為導(dǎo)彈穿衣、為“天宮”編翅，纖維材料的突破推動著諸多科技領(lǐng)域的重構(gòu)與產(chǎn)業(yè)體系的升級。纖維材料制造出的產(chǎn)品往往重量更輕、能耗更少、機械壽命也更長。
東華大學(xué)纖維材料改性國家重點實驗室余木火教授幾十年如一日，就是要把高性能纖維和復(fù)合材料帶入更多的產(chǎn)業(yè)。
余木火：碳纖維、芳綸這樣的高性能纖維要推進(jìn)，主要的問題在哪？一句話：太貴！背后實際上是可以用技術(shù)來解決的，制造效率提高了，制造技術(shù)改進(jìn)了，規(guī)模擴(kuò)大了，它（的價格）自然就下來。我們這個團(tuán)隊二十幾年就一直做這么一件事。
現(xiàn)在，余木火團(tuán)隊已經(jīng)有七個項目從實驗室走進(jìn)車間。一個制作風(fēng)力發(fā)電機主梁部件的企業(yè)在改進(jìn)工藝后極大減少了次品率，年生產(chǎn)量從2萬噸漲到了13.5萬噸。他說，復(fù)合材料沒有半成品再加工的過程，需要研究人員對產(chǎn)品更加熟悉。
余木火：我經(jīng)常說一句話，你不懂汽車，研發(fā)不出碳纖維汽車零部件。汽車行業(yè)人他不熟悉碳纖維，他不敢親自用這個零部件，所以需要學(xué)科交叉。具體應(yīng)用到做杯子還是做手機，要專業(yè)的團(tuán)隊長期做，把它做到最好，世界上最好。
自1992年成立以來，依托東華大學(xué)建設(shè)的纖維材料改性國家重點實驗室填補了新中國纖維材料產(chǎn)業(yè)的許多空白，實驗室主任朱美芳院士介紹，這里發(fā)展出了第一條千噸級T700級聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)線、第一條千噸級聚酰亞胺纖維生產(chǎn)線……目標(biāo)就是成為纖維材料領(lǐng)域最具影響力的高科技平臺。
朱美芳：我們聚焦解決纖維材料領(lǐng)域的重大科學(xué)問題和纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的痛點、難點，我們就是要建設(shè)全球纖維材料領(lǐng)域最具知名度和影響力的高科技平臺，打造科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流與人才匯聚中心。
加快建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心，上海重大原創(chuàng)科技成果不斷涌現(xiàn)。圍繞“國家急需、世界一流”，上海高校是創(chuàng)新驅(qū)動的重要策源地。今天起，本臺《揭秘創(chuàng)新之源——走進(jìn)上海的實驗室》融媒體新聞行動推出第二季報道，聚焦上海各所高校具有硬核實力、創(chuàng)新動力、發(fā)展?jié)摿Φ膶嶒炇?，展現(xiàn)高?？萍紕?chuàng)新的蓬勃動力。
文章來源：仙桃市非織造布產(chǎn)業(yè)協(xié)會
