比钢板硬比棉布轻 武汉纺织大学女博士9年织出“铁布衫”

qfc

                               
登录/注册后可看大图

三维织机的三位核心发明者。

                               
登录/注册后可看大图

龚小舟用小刀在织出来的“铁布衫”上狠狠划了几下，只留下了几丝肉眼难以看出的划痕。
这个春节，武汉纺织大学纺织学院35岁的女博士龚小舟依然是在实验室度过的。这个留洋回国的上海姑娘，连续3年除夕都没有回家，一门心思钻研她的“三维纺织机”。为研制这台“三维纺织机”，她带领的团队从2006年开始奋战了9年。去年11月底，“三维纺织机”织出第一块可做“铁布衫”的立体三维纺织布，龚小舟兴奋得一夜没睡着。
龚小舟对武汉晚报记者说，这个项目已经和企业签订了成果转化意向，将很快投入生产，她得完善每一个细节，争取不出纰漏。用刀刺用刀划一点也没事“铁布衫”是中国功夫中最有名的护体硬气功，传说练成此功的人不但可以承受拳打脚踢而毫发无损，甚至刀枪也伤不了他们。龚小舟团队研发的“三维纺织机”织出来的布就有此“神效”。“拿钢做比较，织出的三维纺织品比钢轻3/4，强度却是钢的6-7倍。最轻的碳纤维织出来的布比棉布还轻呢!”龚小舟介绍。龚小舟拿出一长条皮带形状的布条：“你试试。”记者使出最大力气，用刀先是在布条上狠狠刺了几下，又划了几刀，布条只留下了几丝肉眼难以看出的细痕。龚小舟告诉记者，这还只是半成品，最终的成品别说刀枪，子弹都难以打穿。为什么这块布这么坚硬?团队另一负责人、该校机械学院教授林富生解释，这块布料采用的原料是玻璃纤维、石英纤维、碳纤维，取所有纤维材料的长处而织成。比钢硬6-7倍是根据这些材料的密度和性能计算出来的。“龚老师的硕士和博士都是在英国曼彻斯特大学攻读的，她的导师是三维纺织品编织技术世界前沿级的大师。这位大师曾经用同样的一块三维纺织布做过实验，10米外用手枪射击，该布未被射穿，也没有变形，后来这些工艺被用在英国的防弹衣和各种警用设备上。”研制三维纺织机花了9年要研制出能织成“铁布衫”的织机并不容易。第一台样机是2006年研制出来的，但织出的布和普通布料无异。2011年，林富生教授花3年时间好不容易研制出了第一台三维机织样机，可这台模仿传统织机做成的机器却织不出布。不少人劝林富生放弃，也有人私下笑话他：“他们肯定做不出来，国外的技术先进，还有资金支持，我们学校什么都没有，怎么可能?”林富生不信这个邪，龚小舟博士也坚信，国外能做出来的，我们一定也能做出来。“整机报废，再重新搭架探索吧。”林富生和龚小舟商量后，做出了这个让所有人跌眼镜的决定。3年心血全部白费，一切从零开始。龚小舟南下江苏调研，从江苏一家工厂买了3台小样机，自己组装自己改进。这个固执的女博士，大部分时间都泡在实验室。周末和寒暑假更是她做科研的黄金时间，平时她在学院担任班级导师，学生的各种事情很多，放假了，她就可以全心扑在课题研究上了。最近3年除夕夜，团队的核心成员都是在实验室度过的。“我已经9年没看过电视了。”龚小舟告诉记者，不是不感兴趣，是实在没时间看。前一段时间，办公室的好多女同事都在谈论武媚娘，她还好奇地问：“你们怎么突然对历史感兴趣了?”同事笑话她说：“你做研究都快做成古董了。”她这才知道，同事们说的是最近大热的电视剧。科研成果没出来前，团队得到的资助非常少。这9年来的研究费用，都是老师们自己垫资的，目前已经花费上百万。为节省项目经费，林富生教授、龚小舟博士和同事们可谓想尽一切办法就地取材。样机需要一套“分经”装备，就是把纤维经络梳理分开，正常程序是开模具，但是模具一开，就得几千块的成本，为省钱，大家想了个“土法子”：到汉正街批发了一箱子木梳，每把不到1块钱，这样几十块钱就把问题解决了;要解决机器的穿线问题，但购置一台穿线设备得一两万，团队成员们想到了废旧利用，他们将废旧电线的线芯抽掉，用电线的绝缘包皮当做穿线设备，没花一分钱就解决了大问题。“这几年来，我们总体研发经费就这样省下了五六十万。”已签订成果转化意向团队另一负责人、武汉纺织大学科技处副处长李宇介绍，三维织造技术一直是国际难题。国外近几年有所突破，但技术和设备对我国封锁。龚老师带队的这个项目技术不但填补了国内空白，而且这台织机是全世界首台全自动三维宽、厚织物机织设备，目前拥有6个中国发明专利和11个实用新型专利。李宇说，目前已研发的设备可织造10多种不同结构的三维玻璃纤维织物，可满足航天航空、军工、汽车等产业的不同需求，可用于制造机翼、座舱、装甲、防弹衣、防爆器材、冲锋舟、舰船船体、甲板、底盘、门板等。“未来这样的织物可广泛民用吗?”李宇说，目前民用技术推广主要是在箱包方面。“三维纺织品做出来的箱包拉伸性和强度非常高，我看到欧美市场上已经有好多客户使用了，不过价钱有些贵，我在欧洲看到一个这样的箱子要799欧元。”目前，该项目已经和湖北省一家上市企业签订成果转化意向，很快将会投入生产。