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大纖維與智能制造

已有56960次閱讀2018-01-25標(biāo)簽:
 大家或許會(huì)心生疑問(wèn):“纖維好像我知道,但大纖維是什么?為什么我們拿到這里來(lái)談?大纖維和智慧工廠/智能制造又有什么關(guān)系?”

事實(shí)上,纖維是構(gòu)成我們這個(gè)世界的基本元素之一,包括我們?nèi)梭w;纖維還是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一,人類文明史幾乎就是一部纖維發(fā)展的歷史。如果說(shuō)傳統(tǒng)纖維構(gòu)成的服裝織物滿足了人們遮體避寒和追求美感的需要,成為連接物質(zhì)世界的基本媒介;現(xiàn)代纖維構(gòu)成的光導(dǎo)纖維和高性能紡織品則直接促進(jìn)了電子信息通信技術(shù)和諸多高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為連接物質(zhì)世界和數(shù)字世界的不二之選。未來(lái)一代高科技纖維的微觀和宏觀結(jié)構(gòu)和特性將呈現(xiàn)出千變?nèi)f化的豐富圖景,纖維將具備儲(chǔ)能、通信、傳感、計(jì)算甚至執(zhí)行能力,纖維還將無(wú)障礙地貼近和進(jìn)入人體,成為實(shí)時(shí)人體大數(shù)據(jù)的最佳采集手段,以纖維為基本元素“編制”出的智能化器件和系統(tǒng)將徹底改變我們對(duì)許多產(chǎn)品的認(rèn)識(shí),從而引發(fā)很多下游行業(yè)的顛覆性改變。我們把具備這些魔幻特性的纖維叫做“大纖維”,由大纖維所推動(dòng)和新產(chǎn)生的產(chǎn)業(yè)集群叫做大纖維產(chǎn)業(yè)。大纖維將是無(wú)縫連接物質(zhì)世界、數(shù)字世界和人體世界,在三體之間傳遞信息和知識(shí)的基本手段。

 

僅舉一例:石墨烯纖維是石墨烯片沿軸向有序堆積排列而成的連續(xù)組裝材料,是由浙江大學(xué)高超教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先提出并制備的新型碳基纖維。石墨烯纖維在具備高強(qiáng)度高模量等優(yōu)越力學(xué)性能的同時(shí),還具備高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等功能特性,有望發(fā)展成為新一代結(jié)構(gòu)功能一體化碳基纖維,超越目前由發(fā)達(dá)國(guó)家控禁的傳統(tǒng)碳纖維技術(shù)。石墨烯纖維在軍、民兩個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用均極為廣泛。在軍事裝備、飛行器、輕量化汽車(chē)、無(wú)人機(jī)、新能源、信息傳輸、智能穿戴等方面,石墨烯纖維“結(jié)構(gòu)功能一體化”的特性將形成引領(lǐng)世界的先進(jìn)技術(shù)。

 

大纖維這么好,大體是材料學(xué)科定義的事吧?錯(cuò)!大纖維由智慧工廠開(kāi)放平臺(tái)的一支跨界工作組在全球首定義,其中大多數(shù)并非學(xué)材料或紡織出身,而是包括智能制造、半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、科技情報(bào),甚至科技媒體。由此看出,世界上大多數(shù)創(chuàng)新將越來(lái)越由領(lǐng)域外發(fā)起甚至完成,跨界融合成為主流。

 

相信個(gè)別好眼力的讀者看到了,上文我用了“編制”這樣一個(gè)詞,而不是編織。這就引出了最后一個(gè)觀點(diǎn),即:大纖維不僅僅是一場(chǎng)關(guān)于材料技術(shù)的革命,還是一場(chǎng)關(guān)于制造技術(shù)的革命。大纖維的獨(dú)特性將使得基于纖維的制造變得越來(lái)越重要,在纖維上構(gòu)建半導(dǎo)體和電池,在纖維上構(gòu)建智能微系統(tǒng)和微工廠,用纖維來(lái)制造超復(fù)雜的器件和系統(tǒng)等等。用大纖維工作組專家郭朝輝的話來(lái)說(shuō):編材制造,很可能將是繼減材和增材制造之后,第三種將具有巨大價(jià)值的制造技術(shù)。

 

我這里所說(shuō)的編制=編材制造!

 

對(duì)我們這些以自動(dòng)化起家的人來(lái)說(shuō),創(chuàng)新和未來(lái)就深埋在基礎(chǔ)材料的變革和制造技術(shù)的變革洪流之中,又怎能忽略大纖維這樣的the next big thing呢?
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