留洋女博士9年织出"铁布衫" 用刀划也完全没事

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三维织机的三位核心发明者。



龚小舟用小刀在织出来的“铁布衫”上狠狠划了几下,只留下了几丝肉眼难以看出的划痕。


这个春节,武汉纺织大学纺织学院35岁的女博士龚小舟依然是在实验室度过的。这个留洋回国的上海姑娘,连续3年除夕都没有回家,一门心思钻研她的“三维纺织机”。为研制这台“三维纺织机”,她带领的团队从2006年开始奋战了9年。去年11月底,“三维纺织机”织出第一块可做“铁布衫”的立体三维纺织布,龚小舟兴奋得一夜没睡着。

龚小舟对武汉晚报记者说,这个项目已经和企业签订了成果转化意向,将很快投入生产,她得完善每一个细节,争取不出纰漏。

用刀刺用刀划一点也没事

“铁布衫”是中国功夫中最有名的护体硬气功,传说练成此功的人不但可以承受拳打脚踢而毫发无损,甚至刀枪也伤不了他们。龚小舟团队研发的“三维纺织机”织出来的布就有此“神效”。“拿钢做比较,织出的三维纺织品比钢轻3/4,强度却是钢的6-7倍。最轻的碳纤维织出来的布比棉布还轻呢!”龚小舟介绍。

龚小舟拿出一长条皮带形状的布条:“你试试。”

记者使出最大力气,用刀先是在布条上狠狠刺了几下,又划了几刀,布条只留下了几丝肉眼难以看出的细痕。龚小舟告诉记者,这还只是半成品,最终的成品别说刀枪,子弹都难以打穿。

为什么这块布这么坚硬?

团队另一负责人、该校机械学院教授林富生解释,这块布料采用的原料是玻璃纤维、石英纤维、碳纤维,取所有纤维材料的长处而织成。比钢硬6-7倍是根据这些材料的密度和性能计算出来的。“龚老师的硕士和博士都是在英国曼彻斯特大学攻读的,她的导师是三维纺织品编织技术世界前沿级的大师。这位大师曾经用同样的一块三维纺织布做过实验,10米外用手枪射击,该布未被射穿,也没有变形,后来这些工艺被用在英国的防弹衣和各种警用设备上。”

研制三维纺织机花了9年

要研制出能织成“铁布衫”的织机并不容易。

第一台样机是2006年研制出来的,但织出的布和普通布料无异。2011年,林富生教授花3年时间好不容易研制出了第一台三维机织样机,可这台模仿传统织机做成的机器却织不出布。不少人劝林富生放弃,也有人私下笑话他:“他们肯定做不出来,国外的技术先进,还有资金支持,我们学校什么都没有,怎么可能?”

林富生不信这个邪,龚小舟博士也坚信,国外能做出来的,我们一定也能做出来。

“整机报废,再重新搭架探索吧。”林富生和龚小舟商量后,做出了这个让所有人跌眼镜的决定。3年心血全部白费,一切从零开始。

龚小舟南下江苏调研,从江苏一家工厂买了3台小样机,自己组装自己改进。这个固执的女博士,大部分时间都泡在实验室。周末和寒暑假更是她做科研的黄金时间,平时她在学院担任班级导师,学生的各种事情很多,放假了,她就可以全心扑在课题研究上了。最近3年除夕夜,团队的核心成员都是在实验室度过的。

“我已经9年没看过电视了。”龚小舟告诉记者,不是不感兴趣,是实在没时间看。前一段时间,办公室的好多女同事都在谈论武媚娘,她还好奇地问:“你们怎么突然对历史感兴趣了?”同事笑话她说:“你做研究都快做成古董了。”她这才知道,同事们说的是最近大热的电视剧。

科研成果没出来前,团队得到的资助非常少。这9年来的研究费用,都是老师们自己垫资的,目前已经花费上百万。为节省项目经费,林富生教授、龚小舟博士和同事们可谓想尽一切办法就地取材。

样机需要一套“分经”装备,就是把纤维经络梳理分开,正常程序是开模具,但是模具一开,就得几千块的成本,为省钱,大家想了个“土法子”:到汉正街批发了一箱子木梳,每把不到1块钱,这样几十块钱就把问题解决了;要解决机器的穿线问题,但购置一台穿线设备得一两万,团队成员们想到了废旧利用,他们将废旧电线的线芯抽掉,用电线的绝缘包皮当做穿线设备,没花一分钱就解决了大问题。“这几年来,我们总体研发经费就这样省下了五六十万。”

已签订成果转化意向

团队另一负责人、武汉纺织大学科技处副处长李宇介绍,三维织造技术一直是国际难题。国外近几年有所突破,但技术和设备对我国封锁。龚老师带队的这个项目技术不但填补了国内空白,而且这台织机是全世界首台全自动三维宽、厚织物机织设备,目前拥有6个中国发明专利和11个实用新型专利。

李宇说,目前已研发的设备可织造10多种不同结构的三维玻璃纤维织物,可满足航天航空、军工、汽车等产业的不同需求,可用于制造机翼、座舱、装甲、防弹衣、防爆器材、冲锋舟、舰船船体、甲板、底盘、门板等。

“未来这样的织物可广泛民用吗?”

李宇说,目前民用技术推广主要是在箱包方面。“三维纺织品做出来的箱包拉伸性和强度非常高,我看到欧美市场上已经有好多客户使用了,不过价钱有些贵,我在欧洲看到一个这样的箱子要799欧元。”

目前,该项目已经和湖北省一家上市企业签订成果转化意向,很快将会投入生产。
HENRYMTL 发表评论于
十亿人民九亿骗!
Dalidali 发表评论于
武汉地区是中国的纺织大本营吧。 我正好有个球友退休后去武汉做纺织顾问。据球友说,整个中国的纺织技术非常落后,连"尿不湿“都做不好。
该博士的研究确实有实际价值。但被吹过了。

但"铁布衫" 或防弹背心所用的材料是关键。 你用棉材料,再怎么三维也维不出防弹背心。

另:防弹背心到了中国就成了"铁布衫"。
魔术到了中国就成了”气功“。


Dalidali 发表评论于
关键是材料,杜邦等几个公司的专利产品,其实你买它的原料,有的公司会告诉你也买它的“织布机”,签个合同,并一揽子培训你纺织技术,或告诉你去哪里买“织布机”。

没听说国内哪个公司能制造这种原材料。

但精神可嘉。


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老品闲 发表评论于 2015-02-27
俺臆想这玩意做成士兵全封闭服装,眼睛处防弹玻璃,普通子弹无可奈何,就只会给振死、毒死、烧死。
率先普及这种服装的国家天下无敌,呵呵。
东山蟊贼 发表评论于
作者的科学知识是体育老师教的。满纸传奇故事。
阳虎 发表评论于
楼下大黄鱼网友的比喻很恰当,或许记者本身并不了解这并非太过稀奇的新技术,这武汉纺织学院的通讯稿写的有些过火。

看得出该院的研究条件比较艰苦,老师们自发土法炼钢也不容易,值得称赞,但很多好事反而被这知音体夸张报道写歪了。
dancing_今宵 发表评论于
陈进,男,汉族,1968年7月出生,群众,博士,教授,上海交通大学微电子学院院长、芯片与系统研究中心主任。

  陈进主持研发的“汉芯一号”项目是首个完全由国内设计、生产、封装和测试,0.18微米设计流片的高端DSP芯片,属于国内首创,达到国际先进水平,是中国芯片发展史上重要的里程碑。主持开发的“集成电路SIP开发服务平台”、“高速高位嵌入式DSP芯片设计”、“个人信息处理终端SOC”等个课题均已列入国家科技部、信息产业部及市级重大科研项目。参与筹建了上海硅知识产权(SIP)交易中心并担任首席执行官。担任微电子学院院长,致力于IC人才的培养和汉芯DSP的深度研发。

  陈进是上海市信息化专家委员会委员、市科委集成电路设计主题专家,2003年荣获“上海市十大科技精英”、“上海市新长征突击手标兵”、“上海交大首届‘校长奖’”等称号。
老品闲 发表评论于
俺臆想这玩意做成士兵全封闭服装,眼睛处防弹玻璃,普通子弹无可奈何,就只会给振死、毒死、烧死。

率先普及这种服装的国家天下无敌,呵呵。
·八戒· 发表评论于
“铁布衫”的关键是碳纤维,不知道他们自己如何制造碳纤维的。如果不是自己制造的,单纯三维织布根本没有任何高科技可言。顶多是与别人不同的打结方式,比如双层织布,用竖线把两层布接起来。
·八戒· 发表评论于
三维织布并不是新鲜玩意儿,家里的地毯就是。经纬线织成底布,毛线垂直于底布并打结。这就是他们能购买三维织机的原因。
茅山道士 发表评论于
了不起!
size0 发表评论于
赶紧工业化商业化,市场大了,价格就下来了。不知重量如何啊。如果不沉,天天穿一个这种织物的背心护心,肝,脾胃肾,再戴一顶这种织物的帽子和手套,就可以纵横美国啦。
挂篮高手 发表评论于
国人整出个什么都有人指手画脚,这世界不是独大的时代,开源大数据,谁整出来就是谁的
lylyly 发表评论于
楼下,这里的二维和三维不是指织出来的布料,而是指织法。很多产生三维物体的软件或设备,如果只用到二维的控制变量,都只能称为二维技术。懂了吗?
万宝1 发表评论于
印刷厂印出的书报是2维,不管油墨厚。造纸厂造出的纸是3维,不管纸有多薄。布如同纸,不是布上的图片,三维的。
lasha07 发表评论于
不是什么新产品吧,在国外已经有卖防刀割的厨用手套了。
黑天鹅的羽毛 发表评论于
三维织布法不是指布本身是三维,而是指织布的方法是从三维方向上织,如果你了解经纬线织布法,就不难了解三维织布法,你没做过衣服吗?你难道不知道裁布是有方向的吗?要看线的走向,剪刀要逆一个方向裁线头才会齐整,这就是二维织布法织出来的布!当然你如果了解一点点fashion,也会知道当年coco chanel最大的对手就是一位叫Madeleine Vionnet的斜裁设计师,她的bias cut简直就是出神入化,从经纬线的斜线剪裁,再用高超技术封边,不容易做到的。
陈牛牛 发表评论于
很难让人不怀疑这华裔科学家也是手脚不干净。
薛腊 发表评论于
三维,二维,不是指布看起来是三维还是二维。 任何物体在三维空间看起来都是三维的。这里说的三维机应该是指织布机能三维运作,织成很厚的布。普通织布机只能走经线,纬线,穿插交织成相对簿的布片。
闻达 发表评论于
照此说法,三维打印也无处不在,因为纸上的油墨也有厚度。
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万宝1 发表评论于 2015-02-27 12:35:29
1纳米厚的布也是3维的,就这么简单,懂得了没有?
万宝1 发表评论于
1纳米厚的布也是3维的,就这么简单,懂得了没有?
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闻达 发表评论于 2015-02-27 12:29:58 什么时候尖酸刻薄成了美德?其实三维在这里也并非那没难理解,如果一台机器可以织出1尺厚的布,当然相对于普通的布而言,称为三维并不为过。柠檬椰子汁 发表评论于 2015-02-27 12:24:19 This is called three dimensional weaving. You can make a weave a 3D shape, rather than cut/sew several 2D fabrics into a 3D shape. The article is confusing a few concepts. 万宝1 发表评论于 2015-02-27 12:16:29 你穿过二维衣服吗?
你可以说看到墙上一幅2维的画,但绝对不能说在用一台2维的机器织布,你不可能穿着二维的衣服或鞋子上街,这学院及文章是在戏弄或挑战人们的基本常识和智商。

hachimada发表于 2015-02-27 11:48:48
中国人缺的是如文中作学问的,不缺的是如楼下般爱抖搂机灵的。“三维”“二维”很难理解么?
laocheng2 发表评论于 2015-02-27 12:13:23 Praise!二百五的看法 发表评论于 2015-02-27 11:56:40 穿上这个裤衩,才能保住睾丸。cymbalsman 发表评论于 2015-02-27 11:51:59 一群麻雀在嘲笑老鹰为什么飞那么高gtjs 发表评论于 2015-02-27 11:49:29 大黄鱼,绝。hachimada 发表评论于 2015-02-27 11:48:48 中国人缺的是如文中作学问的,不缺的是如楼下般爱抖搂机灵的。“三维”“二维”很难理解么?大黄鱼 发表评论于 2015-02-27 11:26:23 这种报告文学体是中国式教育的一个奇葩。咱也来试试看:
张大叔是个挑粪工,他一直想挑起120斤粪担,但是总是不成功。他隔壁的王大爷就笑他说只有外国人每天吃饱了大牛排才挑得起120斤粪担。张大叔听了暗暗下决心要为国争光,在D的光辉理论指导下每天夜以继日地在自己家里练担大粪,终于有一天能够只喝碗稀粥就能挑起120斤大粪。为中华民族争了光。jstray 发表评论于 2015-02-27 11:25:06 哈哈哈! 高!!
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万宝1 发表评论于 2015-02-27 11:13:22 研制三维纺织机花了9年? 纺织机或者纺织岀的东西有2维的吗?妈的,谁穿过二维的衣服?博士花9年?蠢人。jstray 发表评论于 2015-02-27 11:23:47 没看见吗? 经费都给人去研究总书记的讲话精神了。
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风再起时2008 发表评论于 2015-02-27 11:19:05
1,相比凯夫拉材料怎么样?
2,为什么这种研究居然没有经费?貌似最近几年高校重点项目经费很充足啊万宝1 发表评论于 2015-02-27 11:22:21 现实世界上所有的机器与产品只能是三维的,因为我们所有人都生活在这个3维宇宙中。什么4维11维空间,甚至包括2维,数学。风再起时2008 发表评论于 2015-02-27 11:19:05 1,相比凯夫拉材料怎么样?
2,为什么这种研究居然没有经费?貌似最近几年高校重点项目经费很充足啊万宝1 发表评论于 2015-02-27 11:17:29 研制三维纺织机花了9年?骗子吧?jojousa 发表评论于 2015-02-27 11:16:36 没看懂。既然她老师已织出此布为和再用三年?万宝1 发表评论于 2015-02-27 11:13:22 研制三维纺织机花了9年? 纺织机或者纺织岀的东西有2维的吗?妈的,谁穿过二维的衣服?博士花9年?蠢人。oochii 发表评论于 2015-02-27 11:04:21 是别人的专利吧?
meitu3386 发表评论于
国内大学实验室环境真差 连基本人体舒适的温度都提供不了,冬天室内都得穿冲锋衣羽绒服,普通家里南方没暖气舍不得开空调,实验室都不给配置,我看只有校领导和院系领导里面才有,根本不把普通科研人员当人看
雑家1 发表评论于
前几年一個湖南年輕人發明了可以代替汽油的水,能用來開汽車,湖南官方电視台高調報導,號稱是世界尖端產品,怎麼沒有下文了?
闻达 发表评论于
什么时候尖酸刻薄成了美德?其实三维在这里也并非那没难理解,如果一台机器可以织出1尺厚的布,当然相对于普通的布而言,称为三维并不为过。
柠檬椰子汁 发表评论于
This is called three dimensional weaving. You can make a weave a 3D shape, rather than cut/sew several 2D fabrics into a 3D shape. The article is confusing a few concepts.
万宝1 发表评论于
你穿过二维衣服吗?
你可以说看到墙上一幅2维的画,但绝对不能说在用一台2维的机器织布,你不可能穿着二维的衣服或鞋子上街,这学院及文章是在戏弄或挑战人们的基本常识和智商。

hachimada发表于 2015-02-27 11:48:48
中国人缺的是如文中作学问的,不缺的是如楼下般爱抖搂机灵的。“三维”“二维”很难理解么?
laocheng2 发表评论于
Praise!
二百五的看法 发表评论于
穿上这个裤衩,才能保住睾丸。
cymbalsman 发表评论于
一群麻雀在嘲笑老鹰为什么飞那么高
gtjs 发表评论于
大黄鱼,绝。
hachimada 发表评论于
中国人缺的是如文中作学问的,不缺的是如楼下般爱抖搂机灵的。“三维”“二维”很难理解么?
大黄鱼 发表评论于
这种报告文学体是中国式教育的一个奇葩。咱也来试试看:
张大叔是个挑粪工,他一直想挑起120斤粪担,但是总是不成功。他隔壁的王大爷就笑他说只有外国人每天吃饱了大牛排才挑得起120斤粪担。张大叔听了暗暗下决心要为国争光,在D的光辉理论指导下每天夜以继日地在自己家里练担大粪,终于有一天能够只喝碗稀粥就能挑起120斤大粪。为中华民族争了光。
jstray 发表评论于
没看见吗? 经费都给人去研究总书记的讲话精神了。
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风再起时2008 发表评论于 2015-02-27 11:19:05
1,相比凯夫拉材料怎么样?
2,为什么这种研究居然没有经费?貌似最近几年高校重点项目经费很充足啊
万宝1 发表评论于
现实世界上所有的机器与产品只能是三维的,因为我们所有人都生活在这个3维宇宙中。什么4维11维空间,甚至包括2维,数学。
风再起时2008 发表评论于
1,相比凯夫拉材料怎么样?
2,为什么这种研究居然没有经费?貌似最近几年高校重点项目经费很充足啊
万宝1 发表评论于
研制三维纺织机花了9年?骗子吧?
jojousa 发表评论于
没看懂。既然她老师已织出此布为和再用三年?
万宝1 发表评论于
研制三维纺织机花了9年? 纺织机或者纺织岀的东西有2维的吗?妈的,谁穿过二维的衣服?博士花9年?蠢人。
oochii 发表评论于
是别人的专利吧?