火場等高危環(huán)境中,用什么材料制成的防護裝備能有效降低人體受到的傷害;怎樣科學評價特種服裝的防護性能;在高性能防護領域,相關學科如何開展協(xié)同“作戰(zhàn)”?9月27日,東華大學召開校慶特色辦學專題新聞發(fā)布會,會上展示的兩項科研成果——間位芳綸和燃燒假人為打開這些問號提供了思路。徐明稚校長出席發(fā)布會,并就學校堅持特色辦學、多學科協(xié)同創(chuàng)新等問題,接受了新華社、SMG廣播電視新聞中心、解放日報、香港大公報等近30家中央、地方媒體記者的采訪。
間位芳綸和燃燒假人分別是東華大學材料學院胡祖明教授團隊、服裝學院李俊教授團隊的科研攻關成果,盡管分屬不同學科,但二者卻在服務民生、促進高性能防護裝備研究問題上“殊途同歸”,存在廣闊的學科合作和協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展空間。對此,徐校長指出,“辦大學要認識規(guī)律、遵循規(guī)律,走特色發(fā)展之路”,建設有特色、多科性的高水平大學就是學校發(fā)展的有效途徑。他強調:“當前科技發(fā)展最重要的一個特點就是學科交叉,在交叉點上往往有創(chuàng)新、有突破,我們鼓勵和支持不同學科的老師們開展合作,不同思想發(fā)生碰撞,才更有可能激發(fā)創(chuàng)意的火花。”
為了讓媒體記者對科研成果服務社會有更直觀的認識,學校專門安排記者們在校功能防護服裝研究中心燃燒環(huán)境模擬實驗室現(xiàn)場觀看了燃燒實驗。實驗過程中,燃燒假人佩頭盔、戴手套、身著間位芳綸制成的消防服,在12支噴火器的作用力下,瞬間被高達3米的烈焰包圍,并在火海中被連續(xù)炙烤長達6秒之久。噴火器停止噴火,消防服上的火焰旋即自動熄滅,并在表面迅速形成黑色的碳化隔熱保護層,沒有發(fā)生破損。
據(jù)胡祖明教授介紹,服裝之所以能經(jīng)受熊熊烈火的“烤”驗,這與間位芳綸的優(yōu)越阻燃隔熱性能密不可分。作為高性能纖維,間位芳綸本身具有阻燃的內在特性,短時間內能承受220℃高溫,且維持織物形狀,不發(fā)生融滴,在近400℃時才開始分解,形成碳化層有效隔熱。然而,如此“神通廣大”的纖維多年來受發(fā)達國家技術封鎖和市場壟斷,卻始終在國門外徘徊。為了讓國人用上更安全的熱防護用品,填補我國間位芳綸產(chǎn)業(yè)化空白,胡教授帶領團隊開始踏上了一條從無到有、披荊斬棘的自主創(chuàng)新之路,經(jīng)過近20年艱苦努力,最終不僅研制出我國高性能纖維家族的新寵兒——間位芳綸紙,同時技術成果還被成功應用于消防領域,有效促進了間位芳綸消防服國產(chǎn)化進程。
有了高性能纖維保駕護航,防護裝備是否就一勞永逸了呢?在胡教授看來顯然不是,高性能防護裝備的研究其實是一整條產(chǎn)業(yè)鏈,既要從纖維層面研究如何提升織物性能,也要從服裝設計等層面思考如何改進結構,還要建立科學合理的防護服檢測系統(tǒng),不斷發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裝備的不足,不斷加以完善。而讓胡教授感到高興的是,李俊教授領銜團隊研制出的燃燒假人,恰恰就是用于檢測服裝的整體熱防護性能。
實驗現(xiàn)場,李俊教授向記者們詳細介紹了燃燒假人的整體研究情況。燃燒假人,是身著防護服置身火場被進行燃燒試驗的人體模型。作為生物人體的替身,通過采集假人衣下皮膚表面的熱流量數(shù)據(jù),結合皮膚燒傷評估模型,報告人體皮膚可能受到的燒傷級別,從而科學、定量評估被測服裝的整體熱防護性能。據(jù)李教授介紹,這是我國第一個燃燒假人,與其他國家研制的燃燒假人相比,該假人具有模擬中國男子體型特征設計,肩、頸、肘、膝等關節(jié)可活動調節(jié)等獨特特征,可以模擬人站、坐、跑、匍匐等多個動作和姿勢,“救援人員在火場中是運動的,這樣設計是為了更貼近火場救援的真實環(huán)境,也更增加測算防護服性能的針對性和有效性”。李教授和團隊成員形象地把假人叫做“東華火人”!啊畺|華火人’是東華大學研制出的服裝仿生假人家族的最新成員,他的兄長‘神五假人’、‘神七假人’曾是在模擬太空環(huán)境試穿航天服的‘第一人’,為神舟系列艙內外航天服的工程設計提供了寶貴科學依據(jù)!
一個是產(chǎn)業(yè)鏈的前端,從纖維基礎層面入手,把好高性能防護裝備的安全“源頭”,一個是產(chǎn)業(yè)鏈的后續(xù),通過科學檢測手段為改進高性能防護裝備提供基礎數(shù)據(jù)。實驗現(xiàn)場,胡祖明和李俊兩位教授均表示希望進一步加強合作,“合作是必然的,能幫助我們實現(xiàn)‘雙贏’”。