繊維といえば、普通の人が思い浮かべるのは服といろいろなものです。

実は、繊維は今人類が発見(jiàn)した最も重要な材料の一つです。

航空機(jī)、飛行機(jī)、ミサイル、高速鉄道などの高度な設(shè)備は、繊維を切り離すことができます。

繊維は庶民の未來(lái)の「スマートライフ」の保障です。

東華大學(xué)の材料學(xué)院の院長(zhǎng)、繊維の材料の改質(zhì)性國(guó)家重點(diǎn)実験室の主任の朱美芳教授は記者に東華人と繊維のストーリを述べます。

彼女は誇らしげに言います。

炭素繊維、ナノ繊維、それともスマート繊維でも、國(guó)家の発展に必要がある限り、庶民の生活に需要があり、東華繊維材料研究者の姿があります。

1954年、東華大學(xué)の前身である華東紡織工學(xué)院（後に中國(guó)紡織大學(xué)という）は我が國(guó)初の化學(xué)繊維専門を創(chuàng)立し、化學(xué)繊維産業(yè)化を促進(jìn)し、民衆(zhòng)の服裝問(wèn)題を解決しました。

今、繊維世界の革命は世界を変えています。東華大學(xué)は世界の高度に発達(dá)した繊維を研究開(kāi)発し、上海に繊維研究の分野で「國(guó)際的知名度」を獲得させました。

繊維を賢くする

「カメレオン」のように周辺環(huán)境の変化によって自動(dòng)的に変色して変形します。靴底は歩く間に人體を踏んで発電します。

東華大學(xué)繊維材料の改質(zhì)性國(guó)家重點(diǎn)実験室で、朱美芳教授はまず記者に「スマート繊維」の不思議さを味わわせました。

スマートファイバーは、外部環(huán)境に応答して反応する繊維を自発的に感知するということが分かります。

服、アクセサリー、家庭用品などの生活必需品に対して、もし身を揺すって変わるならば、知能の繊維に換えて、自分で発電して、発光して、発熱して、色が変わって、変形して、甚だしきに至っては冬暖かい夏涼しいかもしれません。

未來(lái)の上海で知恵都市を作る過(guò)程で、科學(xué)技術(shù)のサポートとして數(shù)千萬(wàn)本の知恵繊維が必要です。

王宏志教授の課題チームは何回も実験を重ねて、繊維の通電環(huán)境における自主的な変色を?qū)g現(xiàn)しました。

2-3 vの低電圧刺激を?qū)毪工欷?、繊維はミリ秒で赤、黃、青の三色変化を?qū)g現(xiàn)し、色を半時(shí)間に保つことができます。

ねじれ、結(jié)び目、編み込みの中でも変色します。

4月10日、Apple Watchが満月を発表しました。

しかし、このような電子機(jī)器を著用することができますが、充電などのボトルネックの問(wèn)題に直面しています。

東華大學(xué)材料學(xué)院の専門家たちは繊維という「鍵」から腕時(shí)計(jì)のバンドを充電器に変えています。

繊維の導(dǎo)電性、蓄電性能を向上させ、同時(shí)に優(yōu)れた編み物性を持ち、エネルギー供給裝置を服そのものの一部にすることができれば、軽便化、エネルギー供給と管理は容易に解決できる。

朱美芳教授が率いる教育部「長(zhǎng)江の學(xué)者」の革新チームは、汎用繊維の高値化、インテリジェント化の研究に力を入れており、現(xiàn)在は濕式紡糸法を採(cǎi)用して、千メートル以上のグラフェン繊維を連続的に調(diào)製することができます。

このような繊維は電気伝導(dǎo)率が同じ製品の最高値に達(dá)するだけでなく、強(qiáng)度が國(guó)際的にリードするレベルに達(dá)し、必要な織物タイプに容易に編み込まれ、理想的な導(dǎo)電性と強(qiáng)度を維持することができます。

また、東華大學(xué)は「繊維狀フレキシブル太陽(yáng)電池」の研究開(kāi)発において重要なブレークスルーを達(dá)成しました。

陳志鋼研究員によると、彼が率いるチームはすでに実験室で3つの方法を開(kāi)発し、フレキシブルな半導(dǎo)體薄膜太陽(yáng)電池を直接組み立てることができる。

「イメージとしては、織布のように太陽(yáng)電池を繊維で紡ぎ、電源は繊維の形で服に変え、自分で太陽(yáng)エネルギーを電気エネルギー、光エネルギー、熱エネルギーに変えることができます?！?/p>

陳志鋼は、繊維狀のフレキシブル太陽(yáng)電池は編み物性、低炭素環(huán)境保護(hù)、航続能力が強(qiáng)く、軽量などの優(yōu)れた性能を備えていますが、知能服裝の要求に極めて合致しています。しかし、コストが比較的高いため、エネルギー転化効率が上がらないといけません。

高性能繊維——繊維をより強(qiáng)くする

繊維の世界では、高性能繊維が獨(dú)特の地位を占めています。

髪の毛のように見(jiàn)える1本の炭素繊維は「ブラックゴールド」と呼ばれ、1000℃以上の高溫で焼き上げられ、炭素量90%以上の繊維材料で、比重は鋼の4分の1しかなく、引張強(qiáng)度は高性能鋼の4倍で、導(dǎo)電性はアルミニウムの10分の1で、熱伝導(dǎo)率は銀の2倍以上で、不活性雰囲気で3000℃以上の高溫に耐えられます。

重要な構(gòu)造として

國(guó)防、航空、宇宙飛行、自動(dòng)車、高速鉄道、建築などの分野で、高性能繊維と複合材料の需要が切実である。

朱美芳教授は「高性能繊維の研究開(kāi)発能力はどうですか？直接に國(guó)と國(guó)の競(jìng)爭(zhēng)力を體現(xiàn)しています。

前世紀(jì)80年代から今まで、東華の次世代の材料人は國(guó)家の高性能繊維と複合材料に対する切迫した需要に直面して、海、陸、空は全面的に出撃して、系統(tǒng)的に科學(xué)研究を展開(kāi)して関係を攻略します。

東華大學(xué)の潘鼎教授は80年代、我が國(guó)のトップ戦略兵器は最後の二つの長(zhǎng)期攻撃ができない難題に直面しました。その一つは大陸間ミサイル弾頭防熱層の肝心な材料である宇宙飛行級(jí)の高純度接著基炭素繊維で、その性能、品質(zhì)は直接飛行に関わって成敗しました。

その性能要求が極めて高く、技術(shù)の準(zhǔn)備が極めて難しいため、當(dāng)時(shí)は米ロの2つの超大國(guó)だけが所有していました。しかも、我が國(guó)に対して禁輸と技術(shù)封鎖を行いました。

重要な時(shí)に、潘鼎教授が率いる炭素繊維プロジェクトチームは國(guó)外で廃棄されました。國(guó)內(nèi)で唯一の綿漿基セルロースを原料に苦戦して4年間にわたって、米露両國(guó)の同類製品の性能所長(zhǎng)を集めた宇宙飛行級(jí)の高純度接著基炭素繊維を開(kāi)発しました。

この動(dòng)きは國(guó)內(nèi)の空白を埋めるだけではなく、宇宙飛行レベルの高い純粋な接著剤ベースの炭素繊維の開(kāi)発技術(shù)を持つ國(guó)としては世界で3番目になります。

20年來(lái)、東華大學(xué)炭素繊維チームは炭素繊維の原糸形成機(jī)構(gòu)及び炭化プロセスに対して深く研究し、大量の技術(shù)ボトルネックを突破し、接著剤ベース炭素繊維、ポリアクリル基炭素繊維などの國(guó)産化と安定生産において著しい効果を収め、國(guó)の安全と國(guó)內(nèi)炭素繊維分野の発展に大きな貢獻(xiàn)をしました。

ポリイミド繊維（PI繊維と略稱する）は別の高性能繊維で、他の有機(jī)繊維と比べて、より高い熱安定性、より高い弾性率、低い吸水性があります。原子力工業(yè)、空間環(huán)境、危険救助など、より厳しい環(huán)境で応用できます。

PI繊維はロープロープロープを編成したり、織物を織ったり、不織布を作ったりして、高溫、放射性或いは有機(jī)ガス及び液體の濾過(guò)に用います。例えば、高溫排気ガス、自動(dòng)車排気ガスの濾過(guò)、隔火フェルト、防火難燃服の製作などです。

電子を照射した後、その強(qiáng)度保持率は依然として90%で、これは他の繊維と比べられないもので、航空宇宙飛行の優(yōu)先材料になります。

東華大學(xué)の張清華教授はPI繊維の準(zhǔn)備に力を入れています。

彼はチームを率いて「反応紡糸」のPI繊維を調(diào)製する新しい方法を確立し、乾式紡糸成形によるPI繊維の理論的基礎(chǔ)と技術(shù)集積を形成し、企業(yè)に國(guó)際初の乾式紡績(jī)PI繊維1000トン級(jí)の生産ラインを建設(shè)するように助けました。

ナノファイバー――繊維をより友好的にする

「新型繊維などの高分子材料は、航空宇宙、化學(xué)工業(yè)などに応用されるだけでなく、今や人類の生命のために幸福をもたらしています?！?/p>

朱美芳氏の紹介によると、東華研究員が開(kāi)発したナノ繊維は、すでに組織工程のステント、人工腱、ナノ複合歯科充填樹(shù)脂など多くの生物醫(yī)療用材料の分野で最新の研究成果を収めている。

例えば、外科手術(shù)をする時(shí)、伝統(tǒng)的な非分解醫(yī)療用縫合線を採(cǎi)用して、傷が治ったら縫合線を永遠(yuǎn)に體內(nèi)に殘して、人體內(nèi)部組織はそれに対して並外れています。

沈新元、死人志清教授が率いる課題チームは、分解ポリエステルPGLAを採(cǎi)用した吸収可能な醫(yī)療用縫合線を開(kāi)発し、生體適合性、生物分解性、機(jī)械的性質(zhì)が良好で、上海市第一人民病院などの臨床試験により、人體に移植してから三ヶ月で完全に吸収され、患者の二次手術(shù)の苦痛を大幅に減少させた。

現(xiàn)在既に市場(chǎng)に投入されて10年余りになる。

特殊な劣化可能な高分子材料を三次元網(wǎng)狀構(gòu)造にし、種子細(xì)胞に付著した支柱を提供し、種子細(xì)胞が次第に成長(zhǎng)して組織を形成する過(guò)程で、高分子が徐々に分解され、人體に吸収され、新しい臓器を形成する――科學(xué)技術(shù)が発展するにつれて、このSF色を帯びた場(chǎng)面は段々現(xiàn)実的になってきている。

東華大學(xué)の青年學(xué)者張耀鵬研究員が率いるチームは、蠶の繭から抽出したフィブロインタンパクを原料として、単一の繊維から維納繊維膜まで、機(jī)械的性能が著しく増強(qiáng)されたフィブロイン機(jī)能サポートを開(kāi)発しました。

現(xiàn)在、このプロジェクトは上海市の第六人民病院泌尿器外科と協(xié)力して、犬の欠損尿道の修復(fù)に成功しました。良好な動(dòng)物実験の結(jié)果を得て、將來(lái)人體に応用する見(jiàn)込みがあります。

東華大學(xué)が負(fù)擔(dān)する國(guó)家863プロジェクトは、繊維で有機(jī)無(wú)機(jī)複合材料を増強(qiáng)し、歯修復(fù)材料を研究しました。この新しい充填樹(shù)脂は従來(lái)の充填材より強(qiáng)度、靭性、生體適合性に優(yōu)れています。

繊維製品だけではなく、東華大學(xué)の研究者は繊維の展望と理論研究も世界の前列に向かっています。

世界最大の醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)出版社エルゼビアグループのデータによると、Chemical Fiber（化學(xué)繊維）をキーワードに検索したところ、1899年に最初の文章が発表されて以來(lái)、年の発文數(shù)は20世紀(jì)70年代から急激に増加しています。累計(jì)で最も多くの発文が行われた國(guó)はアメリカで、次いで中國(guó)で、最も多くの機(jī)関は中國(guó)の東華大學(xué)です。

2009-2013年には、中國(guó)はアメリカを超えて発行されました。その中で東華大學(xué)は文章255篇を発表して、発文機(jī)関の第一位に位置しています。マサチューセッツ工科大學(xué)、シンガポール國(guó)立大學(xué)など世界の名門校を超えています。

今年5月、東華大學(xué)繊維材料改質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)実験室はアメリカ繊維學(xué)會(huì)と共同で「2015年先進(jìn)繊維と高分子國(guó)際會(huì)議」を開(kāi)催する。

今回は國(guó)家重點(diǎn)実験室によって発起され、二年に一回の國(guó)際會(huì)議が開(kāi)催され、2002年以來(lái)6回成功し、重要な國(guó)際影響を持つ學(xué)術(shù)盛會(huì)となりました。

これは東華が世界の高分子及び繊維研究分野における影響力を示しており、上海の科學(xué)技術(shù)の実力をより體現(xiàn)している。