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纳米纤维产业化生产被列入中国科协“60个重大科学问题和工程技术难题”

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纳米纤维产业化生产被列入中国科协“60个重大科学问题和工程技术难题”

发布日期:2018-08-30 作者: 点击:

2018年初,中国科协委托中科院文献情报中心组织开展了“中国科协2018年重大科学问题和工程技术难题征集活动”。该活动受到了全国科技学会、学术团体和广大科技工作者的大力支持和热情响应。最终遴选出60个重大科学问题和工程技术难题。今年5月27日,中国科协副主席李洪在第20届中国科协年会闭幕式上发布了这些科学与工程技术难题。其中在纺织领域,纳米纤维产业化关键技术难题被列入其中。

纳米纤维是指直径在纳米尺寸范围内,长径比大于1000的线状材料,在生物工程、工业防护服、酶催化、锂电池隔膜、化妆品、空气和水过滤等领域有巨大的应用前景。

智能纺织品

纳米纤维的主要应用

纳米纤维的生产一直处于产量低、效率低的局面,难以满足日益增长的市场需求。近年来,纳米纤维产业化生产技术的研究不断发展,静电纺丝技术以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺原料丰富、工艺可控等优点,已成为可以用来规模化生产真正意义上的纳米纤维的新兴纺丝技术。利用静电纺丝技术不仅能实现多种纳米纤维,包括:聚合物、无机物、聚合物/聚合物、聚合物/无机物以及无机物/无机物等复合物结构的构筑,而且可以实现纤维多级结构、堆积密度、纤维直径、比表面积、连通性等结构特性的精细调控。

静电纺丝已经经历了单针头式、多针头式和无针头式三个技术阶段。传统多针头式生产的纤维直径小、细度均匀,可制备长丝纳米纤维及双组分或多组分纳米纤维,但存在针头易堵、不易清理、多射流间静电干扰、生产效率低等问题。无针头静电纺丝法由于其装置简单、生产效率高,而有望成为解决纳米纤维宏量制备的有效的方法。

 

附录

中国科协2018年发布的12个领域60个重大科学问题和工程技术难题:

一、地球科学

01超高精度量子惯性导航技术

中国测绘地理信息学会

02空间天气的及时准确预报

中国空间科学学会

03岩石圈构造应力场及其作用过程

中国岩石力学与工程学会

 

二、公共安全

04煤矿重特大灾害智能报警方法与技术

中国煤炭学会

05工程结构安全的长期智能监测预警技术

中国建筑学会

06城市交通基础设施智能协同运营技术

中国土木工程学会

 

三、交通运输

07基于北斗卫星和5G通信技术的新型高速铁路列车运行控制技术

中国铁道学会

08高原高寒冻土地区高速铁路与公路修建关键技术

中国铁道学会

09跨深大海峡通道(悬浮隧道)关键技术

中国建筑学会

010面向未来交通的路网全感知技术

中国公路学会

011时速1000公里及以上低真空管道运输高速磁悬浮铁路建造关键技术

中国铁道学会

012未来城市地下交通及物流系统

中国公路学会

 

四、空天科技

013航天运输技术难题

中国宇航学会

014飞机级系统架构设计及仿真技术

中国航空学会

015面向工程应用的高精度动态测量

中国航空学会

 

五、能源环境

016高效长寿命低成本电化学电力储能技术

中国电机工程学会

017海洋生态系统储碳与全球变化

中国生态学学会

018脆弱生境生物多样性的维持机制

中国生态学学会

019高水平放射性废物安全处置

中国核学会

020绿色安全高效的低成本制氢技术

中国化工学会

021川藏铁路建设难点

中国岩石力学与工程学会

022未来全球能源互联网的关键技术

中国电机工程学会

 

六、农业科技

023绿色农药创新研究和原创性靶标的发现

中国植物保护学会

024固态有机废弃物生物转化及其资源梯级利用

中国化工学会

 

七、生命科学

025基于核酸物质的基因精准调控与医药技术

中国生物物理学会

026植物工厂人工环境条件下植物的生长发育调控

中国园艺学会

027细胞命运决定机制的研究

中国细胞生物学学会

028遗传信息的结构编码——纳米尺度遗传信息动态结构解析

中国生物物理学会

029人类智能的基因调控机理

中国人工智能学会

030全球变化对动物的影响及应对

国际动物学会

031植物对逆境的记忆功能与进化

中国植物生理与植物分子生物学学会

032DNA存储技术

中国遗传学

033意识读取的前沿问题和关键技术

中国认知科学学会

 

八、数理化基础科学

034记忆的物理化学基础

中国化学会

035单分子化学反应动态过程的可视化

中国化学会

036超临界场强的量子电动力学效应

中国核学会

037宇宙中重元素的起源

中国核学会

038极端条件下的可控燃烧

中国工程热物理学会

 

九、先进材料

039高性能热电材料

中国电机工程学会

040纳米纤维产业化生产关键技术

中国纺织工程学会

041核能系统高安全结构材料

中国核学会

042高活性可见光催化材料

中国科协先进材料学会联合体

043人工智能技术与新型智能复合材料的深度融合

中国复合材料学会

 

十、信息科技

044类脑计算

人工智能学会

045新一代认知物联网关键技术研究

中国科协军民融合学会联合体(中国电子学会)

046抗量子密码算法技术

中国密码学会

047大规模共享无人载运工具的协同智动管控仿真

中国仿真学会

048工业互联网中数据集成和边缘处理技术

中国科协智能制造学会联合体

049人与机器的情感交互

中国仿真学会

 

十一、医学健康

050肿瘤转移机制与抗肿瘤转移新药研发

中国抗癌协会

051老年性痴呆的机制解析及诊治难点

中国病理生理学会

052精神疾病的新型治疗方法

中国心理学会

053免疫微环境分子分型及免疫治疗耐药机制

中国抗癌协会

 

十二、智能制造

054人机共融关键技术

中国科协智能制造学会联合体

055微腔中的力光电子传感

中国仪器仪表学会

056高性能动力电池研发技术

中国汽车工程学会

057新一代智能制造系统

中国科协智能制造学会联合体

058基于多源信息融合的大型复杂系统健康状态监测与评估

中国机械工程学会

059人工智能在智能驾驶工程技术开发中的应用研究

中国汽车工程学会

060先进微纳机器人技术

中国机械工程学会


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