先进纤维材料 织就美好生活（开卷知新）(2)

　　单就材料性能而言，合成纤维似乎已经到达极限，但科技发展永远需要想象力。在不少科幻电影里，人们身上的衣服不仅可以“七十二变”，还集成了各种电子产品，像一位智慧超群的得力助手。随着材料科学不断发展并与光学、电磁学、信息技术等其他学科交叉融合，智能纤维材料有望让科幻场景变成现实。

　　智能纤维材料集成传感器和各种功能材料，能够敏锐感知并响应外界环境的微妙变化。这样的特性源自其多尺度精细结构，独特的光、电、力、热、磁性能，以及柔性功能。由此，便携式电子产品、人机接口电极、能量存储和转换设备等都能够集成于纤维状智能材料，并被编织成可穿戴、可响应、可美化的柔性纺织品，在智慧监测、智慧医疗、智慧交通、智慧生活等领域发挥重要作用。

　　以一种新型“不插电”智能纤维为例，它基于与人体相匹配的能量交互机制，集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一身。这种纤维编织成的智能纺织品，无需依赖传统的芯片和电池，便能实现发光显示、触控等人机交互功能，有效简化可穿戴设备和智能纺织品的硬件结构，有望解决目前可穿戴设备“不舒服”的难题。这一突破性成果，为人与环境的智能交互开辟新的可能，展现了智能纤维材料的广泛应用前景。未来，智能纤维将在与生产生活各领域的融合发展中，伴随我们走进更加智能、便捷和舒适的未来生活。

　　在交叉融合以外，新型纤维材料也在最基础、最本质的材料来源上努力实现突破。科学家们将目光投向遥远的月球，创制一种神奇的纤维材料——月壤纤维。月壤，这层覆盖在月球表面的神秘面纱，由细小的岩石、矿物颗粒和微小的玻璃珠组成。它的主要成分包括硅酸盐、氧化物和少量金属元素，通过高温熔融和拉丝技术，这些成分可以转化为具有卓越性能的纤维材料。在地球上，玄武岩纤维以其优异的力学性能、耐腐蚀性、宽广的工作温度范围和低热导率，成为建筑、交通等领域的重要材料。月壤与地球的玄武岩矿石在成分和性质上有着惊人的相似之处。借鉴地球上玄武岩纤维的制备技术，利用月壤拉制的纤维有望成为月球基地建设材料，满足原位取材需求。有了“造房子”的材料，到地球外长期居住并进行能源开发也许会成为现实，进而打开人类通往宇宙深处的大门。

　　随着科技不断进步，新型纤维材料的研究应用正迈上新的台阶。目前，科研工作者正充分利用材料科学、物理化学、电子信息、系统科学等多学科知识，不断创制新型纤维材料，赋予其前所未有的性能和功能。直径更细、链取向更好、结构缺陷更少，以最小能量实现更复杂功能及更高性能，成为新型纤维材料的发展方向。除了性能上的飞跃，未来的纤维材料还将对自然更加友好。基于人类的可持续发展，生物基纤维和生物可降解纤维的创新开发，将为我们解决环境污染问题提供新的思路。

　　一根根纤维，见证了人类的发展，连接着未来生活。从天然纤维的质朴，到合成纤维的多样，再到智能纤维的奇妙，纤维材料每一次技术革新，都在为人类生活增添新的色彩，带来新的惊喜。如今，纤维材料科学已成为多学科交叉的研究前沿，纤维技术也成为现代工业发展的重要组成部分。我们期待，更多先进纤维材料为生产生活带来便利，为我国产业转型升级注入动力。

　　（作者为中国科学院院士、东华大学材料科学与工程学院院长）

　　版式设计：张芳曼

　　推荐读物：

　　《绿色纤维和生态纺织新技术》：朱美芳、许文菊编著；化学工业出版社出版。

　　《高性能纤维》：朱美芳、周哲等编著；中国铁道出版社出版。

　　《做成衣服的纤维》：佐藤哲也著；北京科学技术出版社出版。

　　《化学纤维概论》：肖长发主编；中国纺织出版社出版。

　　《 人民日报 》（ 2024年08月16日 20 版）

(责编：牛镛、岳弘彬)