科技日报记者 朱虹 实习生 孙楠
近日，在黑龙江省哈尔滨市举办的第七届中国国际新材料产业博览会上，“新材料+智能科技”的结合化作能穿在身上、用在日常、守护健康的生活好物。用玉米织就的柔软面料，让冲锋衣“又轻又透气”的纳米膜，让冰雪运动“轻”装上阵的碳纤维材料……一场关乎生活方式的材料革命，正悄然走进寻常百姓家。
玉米“变装记”：从东北黑土地到高端衣橱
“您摸这件瑜伽服，软得像云朵，吸汗又透气，它的‘前世’是黑龙江的玉米。”在黑龙江伊品新材料有限公司的展台前，相关负责人罗金拿起一件彩色上衣，向参观者展示着“土里长出的时尚”。作为全球仅两家掌握“玉米制尼龙”技术的企业之一，该公司让东北的玉米粒，完成了一场跨越产业链的“变形记”。
“我们先将玉米粒中的淀粉转化为赖氨酸，再合成戊二胺，最终制成米粒大小的尼龙切片。”罗金介绍，该公司一年能生产1万吨生物基戊二胺，戊二胺再聚合制成生物基尼龙56切片后，由纺纱工厂抽成细弹的纱线。“这种来自植物的材料亲肤性强、化纤感弱，穿在身上时，它的棉感远超涤纶，吸汗能力媲美天然棉，即使在南方湿热天气，也能让皮肤保持舒适干爽。”罗金表示，该材料还具备染色性好，耐磨性强，抗拉性佳等优势。目前，公司与安踏、李宁、斐乐、巴拉巴拉等知名品牌开展合作，这些新材料已经被制作成产品投入高端市场。
相较于传统石化基尼龙，玉米基尼龙的优势不止于“天然出身”。数据显示，生产1吨生物基尼龙的碳排放只有同等石油基尼龙的一半，相当于为地球“减负”。这一技术也为东北农业开辟了新赛道，该公司年需求玉米总量超过一百万吨，让农户的玉米有了更高附加值。
纳米膜的“平衡术”：让冲锋衣轻防水又透气
“一件冲锋衣，既要能挡住暴雨，又要让汗气排出去，这就像让‘水过不去，气能过’，靠的就是这层几微米厚的膜。”在重庆中纳科技展台前，该公司相关负责人白小军向大家展示了一张放大5万倍的电子显微镜图，图中三维立体叠加的纳米纤维，直径仅80-100纳米，相当于头发丝的1/1000。
这层纳米纤维膜藏着冲锋衣的“舒适密码”。中纳科技通过调控膜的孔径大小，在防水与透气之间找到了完美平衡：针对户外高强度需求，可将孔径做小，实现1万毫米水柱的防水能力，即使遭遇暴雨也能滴水不渗；若侧重日常穿着，孔径可适当放大，透气性能达到8毫米/秒，运动时的汗气能快速排出，告别“闷汗”尴尬。“现在运用我们的膜制作的冲锋衣克重达到50-60克/平方米。”白小军表示。
更让人兴奋的是，这一“黑科技”正在打破国外垄断。此前，国际品牌使用的戈尔膜每平方米成本高达60-80元，而中纳科技将成本控制在30元左右，不仅让国产冲锋衣更具价格优势，还解决了国外膜“紧缺断供”的难题。目前，中纳科技已与探路者等品牌联合研发新品，未来，这种“会呼吸”的纳米面料，还将走进家纺领域，制成防螨抗菌的床上用品。
碳纤维装备：让冰雪运动“轻”装上阵
在黑龙江展区，黑龙江碳境复合材料有限公司的展台前，不少参观者正拿起滑雪板掂量——“这板看着扎实，怎么这么轻？”该公司负责人于新龙笑着解释：“这是用T700碳纤维做的，比传统滑雪板轻30%，抗冲击性能提升400%，专业运动员做空中转体、急停等高难度动作时，既能减少身体负担，又能避免板体断裂的风险。”
这款今年3月刚上市的碳纤维滑雪板，背后藏着产学研协同创新的智慧：“碳境”联合吉林化纤解决了高端碳纤维的原料供应问题，又与哈工大合作优化板体结构设计，将7层复合材料减少为3-4层。经过哈体院运动员三年实地测试，碳纤维滑雪板最终实现“轻、韧、稳”的平衡。更难得的是，它打破了进口滑雪板的价格壁垒，国际品牌同类产品售价普遍在5000元以上，而碳净将价格控制在2000多元，未来随着产能扩大，价格还可能降至2000元以内，让“百万青少年上冰雪”的梦想不再受限于装备成本。
展台另一侧的碳纤维匹克球拍同样吸睛。于新龙拿起球拍演示：“这款用碳纤维制作的球拍轻盈灵活，强度高，反馈力度均匀，适合追求控球精准度的球。”而针对进攻型球员，公司还研发了一款凯夫拉纤维球拍，能在击球的瞬间存储并释放大量能量，可使杀球速度提升15%-20%。值得一提的是，这两款球拍的价格仅为欧美市场同品类产品价格的四分之一。
电子皮肤：让机器有了“触觉与温度”
“电子皮肤触觉灵敏度是同类器件的1000倍，最小可检测力相当于一根头发丝的重量，响应时间2.4毫秒，比人类皮肤的感知速度还快。”在重庆展区，重庆石墨烯研究院有限公司投资部副部长易军现介绍，该电子皮肤基于三维碳基力敏结构设计，可感知昆虫爬过皮肤时微弱的步态信息，灵敏识别物体表面粗糙度、纹理以及脉搏波动态，还可识别物体的软硬度、弹性、材质、厚度以及内含物等。目前，这套系统已应用于智能义肢和机器人灵巧手，帮助残障人士通过义肢“触摸”物体温度、识别盲文。
这块“电子皮肤”拥有分布式压力传感器，应用在养老床垫，实时监测长期卧床患者身体各部位的压迫情况。一旦某个部位压迫超过安全时间，系统就会提醒护理人员翻身，从源头减少褥疮风险。“现在失能老人越来越多，这款产品已制成成品，正在与下游企业对接，预计很快就能走进养老院和家庭。”易军说，未来，电子皮肤还将用于脊柱矫正夹具，监测矫正效果，改善脊柱侧弯，让科技成为“隐形的健康守护者”。
“新材料+智能科技”的创新，已成为融入衣食住行的真实改变。这些诞生于中国企业的黑科技，不仅打破了国外技术垄断，更用更亲民的价格、更贴心的功能，让每个人都能触摸到科技的温度。
（科技日报记者 朱虹 摄）
网友评论
