作者：刘颖颖

    摄影：季俊辉

    “孙院士你好，科幻小说《三体》中古筝行动有个情节，就是利用直径只有发丝千分之一的纳米材料轻松切割巨轮，请问这种材料是否能在不久的将来实现呢？”

    “这种材料其实早就实现了！”

    11月20日下午，由上海市科学技术协会、上海市教育委员会联合主办的“大师课堂”院士专家进校园活动邀请了中国工程院院士，东华大学机械学院教授、博导，东华大学纺织科技创新中心主任孙以泽走进上海市松江一中，为学生讲述纺织行业的新质生产力“黑科技”。在互动问答环节，孙院士的回答让全场惊叹不已，原来科幻小说中的“奇思妙想”已经成为现实。

    说到纺织，大家可能首先会想到身上穿的衣服，家里的窗帘、床品，事实上，981钻井平台上的特种缆绳、神舟飞船返回舱回收、导弹整流罩……这些“国之重器”都用到了由高端织造技术编织的高性能复合材料，纺织产业早已渗透到战略新兴产业中。

“黑科技”引领纺织产业升级

    讲座中，孙院士从纺织的新视界、新质生产力的纺织创新等角度介绍了碳纤维复合材料和特种纺织材料在各领域的广泛应用，以及这些材料是如何成为推动未来产业发展的关键因素。

    “从科技的维度来看，现代纺织科技与微电子技术、信息技术、软件技术等新材料技术都有着深度融合，这些‘黑科技’已经站在世界科技前沿。”孙院士以碳纤维复合材料为例，一一细数着它所出现的让人意想不到的场景：在国防军工领域，碳纤维复合材料的应用已经从战术导弹舱体扩展到了无人机监控点和飞机更换部件。此外，这个材料在航空航天领域的应用也备受瞩目，如卫星的整流罩。在民用领域，碳纤维复合材料也被用于冬奥会火炬的制作和高铁转向构架的强化。“从国防军工到智能穿戴，新材料技术引领着纺织产业向高端化、绿色化、智能化创新升级。”

数理基础很重要

    在说到碳纤维复合材料的一些关键技术时，孙院士强调了高中阶段数理基础的重要性。他说：“在未来的工科学习和科技发展中，数理基础至关重要。”孙院士在招生时特别关注数学成绩优异的学生，因为纺织技术的创新需要坚实的数理根基。他以三维机织复合材料装备设计为例，解释说：“三维机织控制系统建模需要考虑复合材料的张力敏感特性，并设计智能张力控制器，以确保挤压、磨损等纤维级行为的可控性。这涉及到分析经纱张力系统的非线性、对纱线张力系统进行建模、设计控制器程序，所有这些都需要非常扎实的数学基础。”

    孙院士还提到，语文学习也同样重要，因为如果语文基础不扎实，学生将难以理解科学原理，甚至在撰写论文时也会遇到困难。他鼓励学生们重视基础学科的学习，以便在未来成为科学技术领域的佼佼者。

    “在最近刚落下帷幕的珠海航展亮相的大国重器里有些什么纺织‘黑科技’的应用？”“纺织技术在工业制造中的地位有多高？”在讲座尾声，现场学生积极互动，展现出对现代纺织技术科技创新的浓厚兴趣。孙院士则以他深厚的专业知识和耐心，对学生们的问题进行了细致的解答。在座的学生们无疑收获颇丰，心中也播下了科学的种子。
 

    活动背景

    “大师课堂”——院士专家进校园活动由上海市科协、上海市教委联合主办，邀请院士专家以专题讲座的形式与学生面对面互动，实现校外科学教育与学校的“双向奔赴”，更好地“孵化”青少年的科学精神、创新素质，在助推“双减”的同时，做好科学教育的加法，宣传弘扬科学家精神，激励青少年树立起投身建设世界科技强国的远大志向。

    审核：市科协科学技术普及部