看似不起眼的小小紗線，竟能“變身”靈敏的材料體檢利器 。通過它可以實時
、無損檢測出不同材料的損傷情況
，讓過去復(fù)雜耗時的大型復(fù)合材料檢測手段，變得輕松又精準(zhǔn)
。
這個創(chuàng)意來自天津工業(yè)大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院的一支本科生科研團隊
。這些年輕人長期關(guān)注先進紡織復(fù)合材料的開發(fā)與運用
，先后在第十三屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽
、第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)＋”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得優(yōu)異成績
。
團隊負(fù)責(zé)人岳佳寧說，比起獲獎
，更希望把所學(xué)知識應(yīng)用工程實踐中
，解決復(fù)合材料市場檢測的痛點問題，真正“把論文寫在祖國大地上”
。
上大學(xué)后
，學(xué)習(xí)紡織工程專業(yè)的她，對紡織復(fù)合材料的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣
。一次在查找資料時
，她了解到天津工業(yè)大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院副教授吳利偉研究課題中，有關(guān)如何無損檢測預(yù)制體受損情況技術(shù)的研究
，于是找到老師主動參與課題組的相關(guān)研究中
。
吳利偉告訴中青報·中青網(wǎng)記者
，紡織工程不是人們印象中只能“做衣服”的專業(yè)
，紡織復(fù)合材料強度大、剛度強
、重量低
，如今應(yīng)用非常廣泛。大到衛(wèi)星天線
，小到人造血管
；從上天入地的大裝備，到人們?nèi)粘４┐鞯囊挛�
，很多都與紡織技術(shù)和復(fù)合材料密切相關(guān)
。
此前，他與天津工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料研究院研究員
、博士生導(dǎo)師姜茜共同牽頭的結(jié)構(gòu)與功能紡織復(fù)合材料課題組
，與澳大利亞弗林德斯大學(xué)合作開發(fā)出了一種可紗線化的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料，可實現(xiàn)對有害氣體、微小損傷的實時傳感和檢測
，成本低
、靈敏度高、可實時檢測
。
跟著指導(dǎo)老師深入企業(yè)一線調(diào)研后
，岳佳寧了解到，目前復(fù)合材料發(fā)展很快
，但對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的無損檢測手段卻不多
。一般來說，行業(yè)內(nèi)都是采用CT檢測
、超聲檢測等方法
，這些方法面臨著成本高、耗時長且難以原位檢測等困難
。
她大膽設(shè)想
，能不能基于上述研究，嘗試設(shè)計一種紗線化的柔性傳感器
，用于大型復(fù)合材料構(gòu)件的無損檢測
，讓各種材料損傷在還未產(chǎn)生嚴(yán)重事故之前就提前發(fā)出預(yù)警，保證其長期安全運行呢
？
在老師們的支持下
，她和學(xué)生團隊經(jīng)過幾年探索，采用一種新興的納米材料制備技術(shù)
，制備出一種特殊的柔性紗線傳感器
。
岳佳寧給這個復(fù)合材料無損檢測的創(chuàng)新項目起名“微熒速檢”。
“在技術(shù)水平上
，這屬于較為先進的柔性電子技術(shù)應(yīng)用之一
，可以運用于大多數(shù)復(fù)合材料的原位無損檢測。”吳利偉說
。
熒光測圖法讓這種柔性傳感器發(fā)揮出它的特性
，通過熒光照射可以將肉眼不可見的應(yīng)力載荷信息進行可視化處理。也就是說
，有了柔性紗線傳感器后
，材料在承受不同力度、濕度等情況下
，會分別顯示出不同顏色
。
檢測人員手持手機等終端設(shè)備，通過拍照就可以實時直觀獲取結(jié)構(gòu)件在承載過程中的載荷變化
，快速得出材料的“體檢報告”
，無須大型檢測設(shè)備
，省時
、省力
、省錢
。
岳佳寧說，這種柔性壓力傳感器的紗線狀形態(tài)
，不僅能以增強體的形式融入工程材料預(yù)制體中
，還可以實現(xiàn)工程材料在毫米尺度上的應(yīng)力應(yīng)變分布，以及損傷裂紋擴展的實時監(jiān)控
，也可以預(yù)計出材料的使用壽命
，“與傳統(tǒng)傳感器相比，這種方式成本低
，可以在材料整個生命周期持續(xù)監(jiān)測
，一旦發(fā)現(xiàn)問題，還可以在不中斷服務(wù)的同時
，實施保護性維修
。”
姜茜說，近年來
，天津工業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)與功能紡織復(fù)合材料團隊
，圍繞紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)功能一體化設(shè)計制備技術(shù)，形成了一套研究思路
，“特別注重基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)相結(jié)合
，技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相融合，不斷加強紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料研究成果轉(zhuǎn)化及前沿探索
，致力于解決關(guān)鍵技術(shù)難題
。”
團隊深耕先進紡織復(fù)合材料的研發(fā)及制備，持續(xù)增強對先進紡織復(fù)合材料的理論和實踐研究深度
，與中國直升機研究所
、中國運載火箭技術(shù)研究院、國防科技大學(xué)
、西北工業(yè)大學(xué)
、北京航空航天大學(xué)等單位共同開展技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化
。
師生共同設(shè)計開發(fā)的多向編織復(fù)合材料
，成功應(yīng)用于天津市科技重大專項“天津號”純太陽能電動車，全碳纖維復(fù)合材料作為主承力部件
，比鋁合金減重30%以上
，在天津市科學(xué)技術(shù)獎勵大會亮相，獲得廣泛關(guān)注
。
團隊開發(fā)的耐高溫?zé)崦芊饧�
，實現(xiàn)了飛行器零部件的低成本國產(chǎn)化
，獲2023年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會專利金獎。獨創(chuàng)性的紡織結(jié)構(gòu)超材料已發(fā)表高水平論文14篇
，正在進行科技成果轉(zhuǎn)化
。
紡織新材料的快速發(fā)展，也推動著產(chǎn)業(yè)體系的重構(gòu)與升級
，吳利偉認(rèn)為
，每年一批又一批充滿創(chuàng)新精神的本科生、碩士生參與到新興領(lǐng)域的課題研究中來
