創(chuàng)制纖維新材料 發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力

纖維材料是指具有足夠的細(xì)度（直徑<100微米）和長徑比（長度/直徑>1000），具有定向?qū)蛐浴⒖删幊绦浴⒖扇嵝约庸さ奈镔|(zhì)。自古以來，纖維就與人類生活密切相關(guān)。從棉麻絲毛等天然纖維發(fā)展到高性能和功能性合成纖維，纖維與人類社會的聯(lián)系越來越緊密。由于纖維材料的柔性和多樣化的可加工特性，其應(yīng)用已經(jīng)超越了傳統(tǒng)織物和紡織品，在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)如人工智能、電子信息、航空航天、新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用。纖維新材料的發(fā)展具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征，亟須與物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)等融合，開發(fā)具有高性能、多功能、更智能和可持續(xù)的纖維材料與器件，實現(xiàn)多功能耦合與雜化，滿足未來產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。

隨著基礎(chǔ)研究的發(fā)展和纖維制造技術(shù)的進(jìn)步，中國化纖行業(yè)穩(wěn)步增長，世界上大約70%的合成纖維產(chǎn)自中國。然而，國內(nèi)基礎(chǔ)理論與高性能纖維及其復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍然落后于發(fā)達(dá)國家。一些關(guān)鍵技術(shù)的工業(yè)化仍未解決，因此部分高性能纖維和復(fù)合材料仍然依賴進(jìn)口。纖維材料，特別是高性能、生物基和可持續(xù)纖維材料，在“十四五”規(guī)劃中被列為亟須改進(jìn)和發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略性材料。

與此同時，人工智能正在影響著每個人的生活，具有交互式功能的智能纖維被認(rèn)為是下一代纖維。隨著納米技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步，我們團(tuán)隊通過有機(jī)-無機(jī)雜化策略，引入多功能基元，設(shè)計構(gòu)筑跨尺度（包括分子、納米、微米級）結(jié)構(gòu)，并建立功能耦合和傳遞機(jī)制，將智能功能融入纖維中，以實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、力學(xué)響應(yīng)和生物兼容性等多種功能。基于多尺度精細(xì)結(jié)構(gòu)及獨(dú)特的光、電、力、熱、磁性能的一維材料體系成為“F-（Functional）+I（Intelligence）+B（Brainy）+E（Electronic）+R（Responsive）”閉環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分。基于智能纖維的便攜式電子產(chǎn)品、人機(jī)接口電極、能量存儲和轉(zhuǎn)換設(shè)備可以被編織成可穿戴紡織品，未來將在智慧監(jiān)測、智慧醫(yī)療、智慧交通、智慧生活等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。

總體而言，纖維制備的挑戰(zhàn)是如何制備具有更細(xì)直徑、更好鏈取向、更少結(jié)構(gòu)缺陷并以最小的能量實現(xiàn)更復(fù)雜功能的纖維。纖維科學(xué)已經(jīng)成長為一個多學(xué)科交叉的研究前沿，纖維技術(shù)也成為影響和引導(dǎo)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展方向的重要組成部分。纖維材料作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表，其發(fā)展目標(biāo)是通過技術(shù)創(chuàng)新和突破，充分利用材料科學(xué)、物理化學(xué)、電子信息、系統(tǒng)科學(xué)等多學(xué)科知識，基于耦合和雜化理念，創(chuàng)制纖維新材料，服務(wù)國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型。