东华大学覃小红：全球前2％！她，纳米纺织的探路者

　　勇闯“无人区”，让纳米材料在纺织“土壤”生根

　　全国三八红旗手、第十六届中国青年科技奖、第十八届中国青年女科学家奖、中国纺织工业联合会科学技术奖特别贡献奖（桑麻学者）、中国纺织学术大奖、中国纺织学术带头人、第二十四届中国科协求是杰出青年成果转化奖（全国十名，唯一女性获奖者）、2020-2023连续入选爱思唯尔中国高被引学者、全球前2%顶尖科学家榜单……这些是覃小红的精彩履历。

　　而这些精彩履历的背后，最重要的基石是其在纳米材料领域的重要研究成果。

　　覃小红是2006年进入东华大学任教，先是讲师，随后副教授、教授，美国康奈尔大学访问学者，再到纺织学院院长。在东华大学的近20年职业生涯，覃小红见证了中国纺织工业的飞速发展，尤其是纺织科技创新的百家争鸣。

　　而早在2001年，当纳米这个科研热词在国内科学界逐步被关注时，覃小红就迸发出一个想法，发挥小尺度效应，把纤维降到纳米级会产生什么科学火花？

　　科学家的好奇心驱动她选择了“纳米+纺织”这一赛道。

　　纳米是一种长度单位，非常小，只有“十亿分之一米”，相当于人类头发丝直径的万分之一。有一个形象的比喻：如果把直径为1纳米的小球放在乒乓球上，差不多就相当于是把一个乒乓球放在了地球上。

　　全世界的科学家都知道纳米技术对科技发展的重要性，世界各国都不惜重金发展纳米技术，力图抢占纳米科技领域的战略高地。中国也不例外。据悉，我国纳米科技的研究起源于20世纪80年代后期，目前，在纳米科技的基础研究和应用基础研究领域，中国是全球最活跃也是最有影响力的国家之一。

　　而纳米技术的发展也带动了与纳米相关的很多新兴学科，比如有纳米医学、纳米化学、纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学等。而在纺织领域，纳米纤维是实现“纳米纺织品”的关键材料。但在当时国际上仅有少数国家掌握这项制备工艺，且国际上每小时的产量仅有0.5克。覃小红毫不犹豫地就瞄准了这个方向，她不仅要挑战从0到1，更要把这个1做得更好。

　　世界上最遥远的距离就是从“想到”到“做到”，对于科研工作，尤其如此。

　　近20年的蛰伏，上千次的反复试验，直到2021年11月3日上午，覃小红在北京人民大会堂以第一完成人的身份捧回了2020年度国家技术发明奖二等奖，她才用实际行动把“不可能”变成了“可能”，攻克难关实现微纳米纤维纺织材料的国产化之梦，创建了高品质静电纺非织造材料从纺丝、铺网到成型的产业化技术体系。

　　如今，该团队的成果已实现推广应用，全国纺织企业已建成微纳米非织造材料生产线数条，开创了非织造材料微纳米化新格局，引领我国非织造产业高品质化革新。

　　尤其是在新冠肺炎疫情最紧急的关头，覃小红团队利用微纳米非织造滤材和独创的高曲率静电纺丝技术，打造了“最强”防护口罩和防护服，纳米级微孔结构形成的一道道致密“防护墙”还能将病毒牢牢“吸附”，哪怕是经过酒精消毒和水洗，也不会影响防护和透气效果。应用了团队科研成果而研发的医用级空气过滤器被用在了专门收治新冠感染确诊病例的防疫医院重症病区内，为奋斗在防疫第一线的医护人员和病患构筑起了坚固的壁垒。

　　首创“镶嵌纺”，

　　让纺纱纤维细度实现“无穷小”

　　在“驯服”了纳米纤维之后，覃小红再次“归零”，开始探索如何将纳米纤维与棉、麻、丝、毛等天然纤维融合起来，把粗细相差近100倍，韧性也不一致的纤维编织在一起。

　　当前，功能性纺织品市场发展迅猛，纳米纤维具有小尺寸效应和超强表面效应，如果能将功能性纳米纤维与普通微米纤维混纺成纱制备功能纺织品，那么将会具有微量高效的突出优势。

　　因此覃小红带领团队大胆提出了微纳米纤维跨尺度镶嵌纺技术，即设想将纳米纤维与常规微米纤维进行镶嵌混纺的全新思路。

　　但是，纳米纤维与微米纤维尺度差异极大，无法通过现有纺纱技术混合制备，因此攻克微纳米纤维跨尺度混纺技术瓶颈，使纳米纤维能够广泛应用于全系列纺织制品，无疑将开辟纺织材料功能化的全新路径，实现纺织品功能化的重要技术突破，同时也占领国际纺织科技前沿制高点，引领未来纺织产业发展。

　　经过无数次实验，覃小红成功将静电纺丝技术与传统纺纱方法相结合，通过多尺度纤维低比例均匀复合成纱实现功能性纺织品的新型纺纱技术，突破了传统纺纱设备工艺加工纤维细度极限。

　　据悉，整个制备过程建立在传统纺纱工序基础之上，在梳理成网阶段实现静电纺微纳米纤维的原位引入，无附加工序、节能环保；纤维原料以及纺纱技术普适性好，可用于与各种纤维原料（天然纤维、化学纤维等）的复合，纺纱方式（自由端纺纱、非自由端纺纱）也不受限制；微纳米纤维的尺度小，功能性试剂掺比低、利用率极高，两者的多级复合有效地保证了混纺纱线及其制品的功能耐久性。

　　相较于以往的功能性纺织品的加工，由该技术制备的纺织品在保证功能耐久性的前提下，大幅节省了能耗与功能试剂用量，实现功能性试剂的低掺比、高功效、耐服役，推动纺织行业的技术革新，具有良好的科学研究意义、工程应用价值和市场前景，并助力我国“绿色、低碳、循环发展”经济体系建设与“双碳”目标实现。

　　该技术于2023年通过专家鉴定达国际领先水平，并获2023年度中国纺织工业联合会科技进步一等奖，其研发的功能纱线、面料、服装、家纺等产品，被用于森马、凯撒文化、旭荣集团、金太阳纺织等企业生产销售，纺织品功能持久性强、手感舒适，受到安踏、斐乐、优衣库、始祖鸟、迪桑特等国内外知名品牌的一致好评。2023年度合作企业新增经济效益18亿元，具有显著的社会效益和示范作用。

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