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大纤维与智能制造

发布日期:2018-01-25 浏览次数:2496
 大家或许会心生疑问:“纤维好像我知道,但大纤维是什么?为什么我们拿到这里来谈?大纤维和智慧工厂/智能制造又有什么关系?”

事实上,纤维是构成我们这个世界的基本元素之一,包括我们人体;纤维还是人类历史上最伟大的发明之一,人类文明史几乎就是一部纤维发展的历史。如果说传统纤维构成的服装织物满足了人们遮体避寒和追求美感的需要,成为连接物质世界的基本媒介;现代纤维构成的光导纤维和高性能纺织品则直接促进了电子信息通信技术和诸多高科技产业的发展,成为连接物质世界和数字世界的不二之选。未来一代高科技纤维的微观和宏观结构和特性将呈现出千变万化的丰富图景,纤维将具备储能、通信、传感、计算甚至执行能力,纤维还将无障碍地贴近和进入人体,成为实时人体大数据的最佳采集手段,以纤维为基本元素“编制”出的智能化器件和系统将彻底改变我们对许多产品的认识,从而引发很多下游行业的颠覆性改变。我们把具备这些魔幻特性的纤维叫做“大纤维”,由大纤维所推动和新产生的产业集群叫做大纤维产业。大纤维将是无缝连接物质世界、数字世界和人体世界,在三体之间传递信息和知识的基本手段。   仅举一例:石墨烯纤维是石墨烯片沿轴向有序堆积排列而成的连续组装材料,是由浙江大学高超教授团队在国际上率先提出并制备的新型碳基纤维。石墨烯纤维在具备高强度高模量等优越力学性能的同时,还具备高导电、高导热等功能特性,有望发展成为新一代结构功能一体化碳基纤维,超越目前由发达国家控禁的传统碳纤维技术。石墨烯纤维在军、民两个领域的应用均极为广泛。在军事装备、飞行器、轻量化汽车、无人机、新能源、信息传输、智能穿戴等方面,石墨烯纤维“结构功能一体化”的特性将形成引领世界的先进技术。   大纤维这么好,大体是材料学科定义的事吧?错!大纤维由智慧工厂开放平台的一支跨界工作组在全球首定义,其中大多数并非学材料或纺织出身,而是包括智能制造、半导体、计算机、大数据、科技情报,甚至科技媒体。由此看出,世界上大多数创新将越来越由领域外发起甚至完成,跨界融合成为主流。   相信个别好眼力的读者看到了,上文我用了“编制”这样一个词,而不是编织。这就引出了最后一个观点,即:大纤维不仅仅是一场关于材料技术的革命,还是一场关于制造技术的革命。大纤维的独特性将使得基于纤维的制造变得越来越重要,在纤维上构建半导体和电池,在纤维上构建智能微系统和微工厂,用纤维来制造超复杂的器件和系统等等。用大纤维工作组专家郭朝辉的话来说:编材制造,很可能将是继减材和增材制造之后,第三种将具有巨大价值的制造技术。   我这里所说的编制=编材制造!   对我们这些以自动化起家的人来说,创新和未来就深埋在基础材料的变革和制造技术的变革洪流之中,又怎能忽略大纤维这样的the next big thing呢?
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