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何吉欢教授和魏凯副教授致力于纳米纤维膜产业化应用
江苏省教育厅 / 时间:2015-05-18 10:40:03

  据搜狐教育网2015年5月15日讯 苏州大学纺织与服装工程学院在纺织科学与工程学科建设的过程中,始终坚持以纺织学科为主体,将数学、机电、材料、化学、计算机等相关学科与纺织学科相融合,构建了完整的纺织相关学科群,并相应地组建了14个科技创新团队,开展人才培养和科研创新等工作。现代丝绸国家工程实验室特聘教授何吉欢所带领的团队将数学与纺织结合,利用数学的研究方法尝试解决纺织工程领域内关键的科学问题,开辟了纺织数学领域的新天地。纺织数学是一门不折不扣的交叉学科,国内外学者都很少涉及,何吉欢是该领域名副其实的“先行者”。
  国际科学技术出版商爱思唯尔发布的“2014年中国高被引学者榜单”,评选出了1651名最具世界影响力的中国学者。何吉欢同时进入数学和计算力学两个学术领域的榜单,且在数学学科位列第一。他所研究的技术深入到纳米级别,应用分形几何、非连续介质力学和分数阶微积分,将纳米纤维用于宇航服、蒙古包等生产工艺中,既能保证材质内部恒温,又能使得材质外部快速达到环境温度。根据气泡的数学特性,即气泡极小的表面张力这一特点,提出气泡纺丝的设想。纺丝液表面产生的若干气泡可以瞬间破裂,形成很多射流,在静电力、气流等外力作用下将射流进一步拉伸而完成纺丝,这极大地提高了纳米纤维的生产效率。


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  去年,何吉欢成立了自己的公司,使气泡纺丝工艺走上了产业化的道路——用气泡纺丝技术生产纳米纤维,再把纳米纤维做成纳米膜,用于过滤自来水,去除杂质、保留矿物质。


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  该院另一位将纳米技术成功应用到纺织上的是魏凯副教授。魏凯利用自己研发的纳米纤维产业化装备,生产出直径150~200纳米的聚氨酯纳米纤维,并在此基础上开发出的了一款可有效拦截PM2.5颗粒物的防雾霾口罩。魏凯副教授研发的这款防雾霾口罩,采用纳米纤维膜作为过滤材料,从过滤原理上与传统滤膜有本质性区别。相对于传统滤膜的内部过滤方式,纳米纤维膜是表面拦截过滤,其孔径只有几个纳米,远远小于PM2.5颗粒的直径大小,因此,对于粒径2.5微米(PM2.5)的颗粒物,其拦截率可以达到99%以上;对黄色葡萄球菌的拦截率大于99.9%,而且透气性大幅高于市场现有产品(呼气压力损失为2.8mmH2O)。更重要的,这款口罩的拦截效果不会随着佩戴时间的延长而下降,兼具了功能性和佩戴舒适性。目前,该款产品已经成功上市销售。


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  除此之外,纳米纤维在户外面料防水透气膜,生物医药,电池隔膜与电极材料等领域都有着广阔的应用前景。何吉欢教授和魏凯副教授正陆续开发新产品,不断拓展纳米纤维的用途,推进产业化应用。


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