解讀革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)

[編輯:Qsj]  [發(fā)布時(shí)間:2016-04-28 09:04:47]  [搜狐]

　　現(xiàn)代纖維和織物具備諸多嶄新的性能，比如超輕量化、強(qiáng)力阻燃、極高強(qiáng)度等。它們擁有廣泛的應(yīng)用前景，包括消防員的先進(jìn)防護(hù)服、救治戰(zhàn)場(chǎng)傷員的抗菌包扎帶等。開(kāi)發(fā)并推廣下一代智能多功能紡織品對(duì)制服、防護(hù)和承載裝備、人員與貨物空運(yùn)精確投送系統(tǒng)、渦輪和旋翼槳轂的新型結(jié)構(gòu)、掩體/帳篷、機(jī)體的主承力和次承力構(gòu)件、吸能設(shè)備等軍民應(yīng)用都非常重要。通過(guò)在纖維科學(xué)上的尖端創(chuàng)新、超強(qiáng)性能纖維和織物的商業(yè)化推廣，一個(gè)專注于革命性纖維與織物的制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)將確保美國(guó)在這一領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)地位。
　　美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)阿什頓?卡特于2016年4月1日宣布成立國(guó)家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中第八家制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)——革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)（RFT-IMI），該機(jī)構(gòu)由美國(guó)國(guó)防部牽頭組建，預(yù)計(jì)將獲得超過(guò)3.25億美元的初始公私聯(lián)合資金投入。2015年3月18日，奧巴馬曾親自宣布“革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)”開(kāi)啟競(jìng)標(biāo)。本文將向您初步展示革命性纖維與織物和革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。
　　關(guān)于革命性纖維與織物
　　（1）什么是革命性纖維與織物
　　纖維科學(xué)的新進(jìn)展已經(jīng)創(chuàng)造出了具備非凡屬性的纖維。罕見(jiàn)的強(qiáng)度、阻燃、電氣和其它新屬性已經(jīng)使纖維與織物應(yīng)用空間發(fā)生了變革——因此使用了“革命性”這個(gè)詞?，F(xiàn)代革命性纖維與織物（RFT）在整個(gè)纖維與織物市場(chǎng)中快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域，具有廣泛的商業(yè)和國(guó)防應(yīng)用前景。RFT覆蓋了一系列稱作“技術(shù)紡織品”的纖維系統(tǒng)，由特種面料、工業(yè)面料、電子紡織品、智能面料以及其它先進(jìn)紡織品組成。技
　　紡織品的核心特色是，它們基于合成纖維、天然纖維混紡和多材料纖維而構(gòu)建。
　?。?）為何投資革命性纖維與織物
　　在美國(guó)新世紀(jì)開(kāi)頭經(jīng)歷了10年期的制造業(yè)空心化之后，美國(guó)紡織品工業(yè)正在回彈，20年來(lái)首次出現(xiàn)了就業(yè)增長(zhǎng)勢(shì)頭，產(chǎn)量也從蕭條時(shí)代起增加了近20%。從2009年到2015年，出貨增加14%，全球出口增長(zhǎng)39%。在新世紀(jì)衰退的十年后，美國(guó)制造業(yè)自2010年2月起整體增加了90萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。在美國(guó)紡織品制造業(yè)好轉(zhuǎn)之際投資該技術(shù)領(lǐng)域，將為未來(lái)美國(guó)在復(fù)雜纖維和織物技術(shù)的生產(chǎn)領(lǐng)域建立全球領(lǐng)導(dǎo)地位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　革命性纖維與織物具有與眾不同的屬性，包括不可思議的輕質(zhì)和防火性，非凡的強(qiáng)度以及包含電子傳感器等。因此，RFT應(yīng)用范圍廣泛，可以為消防員制成不受熾熱火焰影響的消防服，能夠?qū)⒁粔K智能手表具備的傳感能力復(fù)制進(jìn)一片輕質(zhì)纖維中，或者在一位受傷戰(zhàn)士需要使用抗菌包扎帶進(jìn)行處理時(shí)輕易將其去除。
　　——商業(yè)領(lǐng)域
　　革命性纖維與織物產(chǎn)品的商業(yè)需求主要包括五大類——現(xiàn)場(chǎng)急救員制服；機(jī)械過(guò)濾設(shè)備；汽車氣囊；人造縮帆帶/海灘沖蝕防護(hù)；增強(qiáng)結(jié)構(gòu)（機(jī)械穩(wěn)定的土墻）。
　　——國(guó)防領(lǐng)域
　　革命性纖維與織物產(chǎn)品的國(guó)防需求十分廣泛。主要包括四大類——個(gè)人挑戰(zhàn)與貨物空投系統(tǒng)；軟墻/剛性墻掩體/帳篷和營(yíng)地系統(tǒng)；士兵電源與數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)；士兵制服。具體包括：士兵服裝（可穿戴電子紡織品電源和數(shù)據(jù)傳輸總線），微小氣候管理以及單兵裝備，掩體/帳篷，降落傘，彈藥與爆炸防護(hù)，化學(xué)、生物、輻射與核（CBRN）防護(hù)，阻燃阻熱、環(huán)境保護(hù)、安全浮游裝置、反重力外套等。其它國(guó)防部用戶則在醫(yī)療與工程領(lǐng)域。
　?。?）為什么要成立這個(gè)機(jī)構(gòu)
　　許多國(guó)家在革命性纖維與織物領(lǐng)域都有發(fā)展計(jì)劃，旨在激勵(lì)創(chuàng)新并提升制造業(yè)。德國(guó)擁有弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)，英國(guó)擁有彈射器中心，法國(guó)擁有卡諾科研機(jī)構(gòu)網(wǎng)，加拿大擁有工業(yè)研究輔助計(jì)劃，比利時(shí)擁有微電子研究中心（IMEC），中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)擁有工業(yè)技術(shù)研究所。特定紡織物相關(guān)的應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)在英國(guó)、德國(guó)和加拿大這樣的國(guó)家都已設(shè)立。
　　建立一家革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，將為美國(guó)紡織品制造業(yè)未來(lái)在復(fù)雜纖維和織物技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)中的全球領(lǐng)導(dǎo)地位和創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。新的機(jī)構(gòu)將聯(lián)合政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界等各方力量，在公私合作（PPP）模式下解決該技術(shù)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的一系列制造挑戰(zhàn)。該機(jī)構(gòu)將能夠支持在美國(guó)建立一個(gè)先進(jìn)纖維和織物領(lǐng)域的端到端的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，利用本土制造設(shè)施來(lái)開(kāi)發(fā)制造工藝并使其規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化。
　　關(guān)于革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)
　?。?）機(jī)構(gòu)概況
　　革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)（RFT-IMI）將設(shè)在馬薩諸塞州劍橋，由麻省理工學(xué)院（MIT）負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)，并接受美國(guó)國(guó)防部監(jiān)管。為領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)新機(jī)構(gòu)，麻省理工學(xué)院聯(lián)合89個(gè)合作伙伴，在劍橋建立了美國(guó)先進(jìn)功能纖維（AFFOA）聯(lián)盟，以幫助美國(guó)處于纖維科學(xué)的最前沿，并確保在美國(guó)生產(chǎn)具備卓越屬性的現(xiàn)代纖維。該聯(lián)盟最終贏得了競(jìng)標(biāo)，新機(jī)構(gòu)將以它為基礎(chǔ)成立。RFT-IMI將獲得超過(guò)0.75億美元的聯(lián)邦政府資金投入，以及近2.5億美元的由地方政府、大學(xué)和企業(yè)等投入的配套資金。
　　獲勝團(tuán)隊(duì)包括52家工業(yè)界成員和非盈利組織，以及28個(gè)州的37家額外合作伙伴。其中52家大中小企業(yè)和非盈利組織包括FLIR公司、藍(lán)水防務(wù)公司、Nanocomp技術(shù)公司、MiniFIBERS公司、FibeRio、Buhler紗線公司、電子紡織品公司、RTI國(guó)際公司、沃里克銑削公司、英特爾、SAP、Bose、耐克、新百倫、太陽(yáng)能聯(lián)盟、Vartest實(shí)驗(yàn)室、特拉華谷工業(yè)資源中心、國(guó)家職業(yè)能力測(cè)試中心等。
　?。?）機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)
　　革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)將作為政府、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界之間的公私合作關(guān)系（PPP）存在，處理該技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的制造業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)的挑戰(zhàn)，從設(shè)計(jì)到終端產(chǎn)品。RFT-IMI將基于使用已驗(yàn)證的計(jì)算設(shè)計(jì)工具、耐久的知識(shí)管理系統(tǒng)以及一個(gè)協(xié)作的組織結(jié)構(gòu)，為快速和柔性地生產(chǎn)最終產(chǎn)品的原型提供前沿能力。這些設(shè)計(jì)工具和試制能力將進(jìn)行集成，以支持制造工藝改進(jìn)，維護(hù)一個(gè)設(shè)計(jì)與性能數(shù)據(jù)和試驗(yàn)測(cè)試的公共資源庫(kù)，提升當(dāng)前的并制訂新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。RFT-IMI公私合作關(guān)系將用于通過(guò)教育外延項(xiàng)目以及勞動(dòng)力培訓(xùn)與再培訓(xùn)，培育新型勞動(dòng)力，提升美國(guó)紡織品制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
　　RFT-IMI將利用西北地區(qū)的技術(shù)紡織品制造業(yè)創(chuàng)業(yè)者和創(chuàng)新者的社群，加之來(lái)自全國(guó)制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)實(shí)力量，鞏固其國(guó)家性創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，并使美國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)導(dǎo)地位。新機(jī)構(gòu)將致力于把大學(xué)（MIT、麻省大學(xué)阿默斯特分校、康奈爾大學(xué)等）成員實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)發(fā)出的創(chuàng)新成果商業(yè)化，同時(shí)與當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力組織建立伙伴以培訓(xùn)工人如何在美國(guó)制造這些技術(shù)。新機(jī)構(gòu)的總部將擁有一個(gè)原型制作設(shè)施，用于幫助初創(chuàng)企業(yè)試驗(yàn)其首件產(chǎn)品，并將新技術(shù)規(guī)?；饺嫔a(chǎn)，以確保美國(guó)發(fā)明的紡織物技術(shù)在美國(guó)進(jìn)行制造。
　　（3）機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)方向
　　目前，可以推測(cè)新機(jī)構(gòu)關(guān)注三大技術(shù)領(lǐng)域——纖維，紗線，技術(shù)紡織品。
　　“纖維”主要包括——高強(qiáng)度質(zhì)量比纖維；“感知與反應(yīng)”纖維；仿生纖維；生物降解纖維；單/雙/三組分纖維；光電纖維；抗靜電纖維；以及涂層和其它功能表面材料：抗菌，超級(jí)“憎一切”表面處理，防水和油的先進(jìn)C6配方，具有高M(jìn)VTR的選擇性滲透薄膜，提升的纖維功能性（金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)、金屬-氧簇合物）。
　　“紗線”主要包括——新型聚合物帶；無(wú)氟（或氟碳）聚合物帶；面向柔性混合電子（FHE）應(yīng)用的薄膜和材料；電子紗線：電子材料和傳統(tǒng)材料的結(jié)合，導(dǎo)電性—銅纏繞在紗線上，功能性（嵌入式天線）。
　　“技術(shù)紡織品”主要包括——紡織品和處理：憎水，C4型處理等；溫度自適應(yīng)“智能”絕熱；低成本阻熱面料；小體積絕熱；（主動(dòng)或被動(dòng)）適應(yīng)冷熱天氣的智能材料；高性能縫合與封閉系統(tǒng)；電子紡織品：通過(guò)面料和電子器件互連進(jìn)行電源和數(shù)據(jù)傳輸，“系統(tǒng)集成—電子器件集成/能量收獲，縫合與連接—保持電通道。
　　新機(jī)構(gòu)將把非傳統(tǒng)合作伙伴集合在一起，將纖維和紗線與集成電路、LED、太陽(yáng)能電池和其它設(shè)備與先進(jìn)材料集成在一起，創(chuàng)造可看、聽(tīng)、感知、通信、存儲(chǔ)能源、調(diào)節(jié)溫度、監(jiān)測(cè)健康、改變顏色等功能的纖維與織物。比如，機(jī)構(gòu)將把音頻設(shè)備制造商Bose、計(jì)算機(jī)芯片制造商英特爾和納米纖維制造商FibeRio公司，與更通常的紡織品制造商與用戶沃里克銑削公司、Buhler紗線公司以及新百倫等進(jìn)行結(jié)對(duì)，實(shí)施創(chuàng)新。RFT-MII還將與其它制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)建立緊密合作關(guān)系，與相交叉的技術(shù)領(lǐng)域共享資源，比如柔性混合電子制造和先進(jìn)復(fù)合材料制造領(lǐng)域。
　?。?）國(guó)防部的監(jiān)管
　　國(guó)防部作為革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的牽頭組建部門(mén)以及聯(lián)邦出資方，將對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)行負(fù)有一定的管理職責(zé)。RFT-IMI將由國(guó)防部長(zhǎng)辦公室（OSD）制造技術(shù)辦公室監(jiān)管。OSD將項(xiàng)目管理和合同訂立工作分配給各軍種，陸軍陸軍合同司令部（ACC-NJ-ET）負(fù)責(zé)項(xiàng)目招標(biāo)，陸軍武器研發(fā)工程中心（ARDEC）將任命項(xiàng)目經(jīng)理，陸軍納提克士兵研發(fā)工程中心（NSRDEC）將任命首席技術(shù)官。陸?？杖娭圃鞂＜医M，以及民間機(jī)構(gòu)人員將參與機(jī)構(gòu)的日常工作，這些人員將加入機(jī)構(gòu)的技術(shù)咨詢委員會(huì)。