图为樊威(右一)和他的研究生正在探讨三维纺织复合材料固化工艺。 今年32岁的博士后樊威看起来依旧是邻家大男孩的样子,质朴的笑容里还略带羞涩,与印象中“古板且不善言辞”的科研人员的形象相去甚远。直到在实验室看到他与学生们一起探讨纺织材料性能问题时,严谨求实、娓娓而谈,才逐渐将眼前这位“80后”,与副教授、硕士生导师,首批陕西省“千人计划”特聘专家,陕西省青年托举人才“王善元优博基金”获得者,“纺织之光”奖教金获得者重叠起来。
樊威博士毕业于天津工业大学纺织工程专业,2017年11月到2018年11月在美国北德克萨斯大学(UniversityofNorthTexas)机械与能源系进行博士后研究工作,主要从事三维纺织复合材料结构与性能、纳米功能复合材料、智能纤维与智能可穿戴、废旧纺织品循化利用、医用纺织品等方面的研究工作。“纺织材料在日常生活及工业生产中应用极为广泛,除了可穿戴的衣物之外,在航空航天、日用家居和基础建设等各个领域都有涉及。”樊威认为对纺织材料的研究是一件利国利民、有趣却又充满挑战的事情。
进入21世纪以来,科技革命方兴未艾,浪潮激荡,新材料的先进制造技术不断加速推进制造业向智能化、服务化、绿色化转型。真正让樊威在纺织材料研究上矢志耕耘的是,新一代科技工作者期盼能够探索出具有中国特色的自主创新发展道路、实现民族伟大复兴的中国梦的情怀。
★梦想之源:为航空航天结构件“量体裁衣”
随着经济发展与科学技术的不断进步,我国航天航空领域对所使用的结构复合材料性能要求越来越高,不但要求有高的面内性能,还要有高的层间性能。如何克服传统层合板复合材料层间强度低、层间剥离或开裂的问题,成为摆在樊威这些材料研究工作者面前一道棘手的难题。
有梦想的人不曾轻言放弃。经过无数个日夜的奋战、无数次的实验与探索,樊威和他的团队,终于寻找到了破解这项难题的“钥匙”。
他们开发了三维编织、三维机织、三维针织、三维缝合和三维非织等生产三维整体织物的设备和异形件织造工艺,采用层间也存在纤维或者纱线的三维整体织物作为增强材料,根据具体使用场合或者部位进行净尺寸生产,实现了航空航天等结构件的“量体裁衣”。
2016年樊威建立了西安工程大学“结构——功能一体化纺织复合材料创新团队”,为航天航空、交通领域用先进复合材料设计与制备不同结构、不同种类、不同形状的立体织物增强结构预成型体,形成了一批具有自主知识产权的技术成果,且部分技术已转化为生产力,取得了明显的经济社会效益。
★梦想之翼:“中国智造”理想智能纺织材料 近年来,随着人们生活水平的提高,健康问题成了人们关心的重大民生问题,具有心率、脉搏及人体运动状态等实时监测功能的智能可穿戴纺织品受到广泛欢迎。智能纺织材料的研发与应用显得尤为重要。
智能纺织材料是融纺织、电子、医学、计算机、物理、化学等多技术于一体,可感知环境或人体的变化,并依此作出反应的一种新型材料。要对人体在不同状态下的活动参数实现实时监测,智能服装必须具备一定的传感功能。很显然,传统的棉、麻、丝、毛等纤维都不具备这样的性能,因此制造智能服装的首要难点就是研发具有柔性的传感纤维。
樊威骨子里那股坚毅的倔劲,让他一次又一次地在实验中寻找适合的材料。上天总会眷顾努力的人,最终他发现一种高分子材料添加特殊的功能性纳米粒子后,经过极化处理加工成压电纤维后,能够对外部应变做出电信号响应,而且频响宽、灵敏度高、耐腐蚀性好,同时这种压电纤维易与普通纤维结合编成智能织物,是一种理想的智能纺织材料。
不断创新是樊威在科研道路上始终坚持的信念,樊威希望有一天“中国智造”能够领跑世界智能纺织材料。
★梦想之路:成功的道路上孤独却执着
成功的道路孤独且艰辛,只有怀揣梦想的勇士,才能一路披荆斩棘,越战越勇,因为他们知道终点在哪里,便拼了命地去追求,无暇顾及得失,执着得令人敬佩。
2015年寒假期间,也是樊威工作后的第一个假期。他没有选择休息,而是利用假期宝贵的时间撰写国家自然科学基金青年项目,一遍一遍的修改,一次次的自我否定与肯定,终于功夫不负有心人,樊威在2016年暑假得知自己中了国家自然科学基金青年项目。樊威称自己中了基金后,体会到了“范进中举式的喜悦”。因为“青年基金是年轻人走上科研道路的第一桶金。”这对年轻人科研“开张”意义重大。
孤独清淡的日子里孕育着破茧成蝶的机遇,坚持是每一位胜利者打败退缩情绪的制胜武器。樊威因为肩负着新一代科研工作者的历史使命,便在成功的道路上多了一份执着。
★梦想之魂:创新是引领科技发展的澎湃动力
现如今,樊威除了是一名出色的科研人员,还是西安工程大学的“优秀教师”。“之前我更喜欢做科研,但现在我发现在与学生的交流互动中,总是能产生很多意想不到的收获。现在的学生创造力很强,创新意识也很强,我喜欢和他们在一起,他们也喜欢我的课。”樊威在谈及自己的教师职业时,骄傲之情溢于言表。“当我还不是硕士生导师的时候,就有三名保研的学生要跟我读研究生,这可是我之前不敢想的事情,因为这种‘待遇’一般都是学院的超级‘大牛’才有的,我当时感到‘受宠若惊’,同时又感觉自己责任重大,觉得一定要把他们培养好,不辜负他们当初的选择。因此,我对他们照顾有加,但是我对研究生的要求却格外严格,每名硕士生毕业至少发表一篇SCI(科学引文索引)期刊论文和申请一件发明专利,这是我们课题组学生的标配。也正是由于自己的严格要求,学生们能有所收获,越来越多的优秀学生愿意读我的研究生,目前我的课题组已经有17名研究生。”
创新是引领科技发展的澎湃动力,樊威作为一名新时代的科技工作者,在他身上影射了这一代科研工作者积极自主研发,不断创新,编织“中国智造”的梦想,而他又是当中的佼佼者,卓尔不群、志存高远,定会带领着他的团队直挂云帆济沧海!
(本报记者 王慧子)