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材料科学与工程学院2026年第14期研究生学术论坛

时间:2026-06-29 10:42:48    作者:刘治宏    

2026625下午2,武汉纺织大学材料科学与工程学院在阳光校区12309成功举办第14期研究生阳光论坛,本次论坛由研究生院主办、材料科学与工程学院承办硕士研究生袁青、梁旭、蔡凤娇、卢林欣等人依次进行课题汇报,董献振、郑龙两位导师现场点评指导,参会师生围绕创面修复水凝胶、结构色碳纤维、阻尼泡沫、高性能 PEKK 传感织物四大功能材料前沿方向展开深度学术交流。

袁青同学以《基于单层 MXene 的多功能纳米复合水凝胶构建及其在创面修复中的应用》为题进行汇报。针对传统创面敷料机械强度差、抗菌能力弱、生物活性不足等痛点,构建 MXene 增强 QCS/AA+AM 复合水凝胶体系。研究完成 MXene 材料基础形貌与物相表征,证实单层 MXene 可在凝胶内部均匀分散无团聚;通过透光性、微观孔结构、力学、流变、光热及抗菌多维度测试验证材料性能:该水凝胶具备三维多孔网络结构,纯水浸泡后拉伸强度超 0.5 MPa,浸入生理盐水后仍可维持稳定凝胶网络;依托 MXene 优异近红外光热转换能力,在 808 nm 近红外光照射下可快速升温,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌实现高效光热协同抗菌。该动态交联多功能水凝胶兼具力学、光热、抗菌多重优势,为慢性创面感染修复敷料提供全新设计思路。

梁旭同学带来《基于硫化锌纳米粒子的碳纤维织物的构筑及其稳定性研究》主题报告。碳纤维表面化学惰性强、传统染料易褪色污染严重,而光子晶体结构色具备色彩稳定、饱和度高的优势。本研究合成单分散 ZnS 纳米颗粒,通过聚多巴胺仿生包覆制备 ZnS@PDA 核壳结构粒子,采用一步喷涂法在碳纤维织物表面构筑光子晶体阵列,搭配硅烷、Nafion 等改性与树脂交联封装强化界面结合力。测试结果表明,所得织物可实现红、绿、蓝多色图案化,结构色无角度依赖性;经洗涤剂、酸碱溶液 24 次循环洗涤后色差 ΔE 数值均维持在较低水平,耐洗涤、耐化学腐蚀性能突出;由改性碳纤维制备的碳板保留优异力学性能,同时具备显著隔热效果,在航空航天、高端纺织装饰、轻量化结构件领域具备广阔应用前景。

蔡凤娇同学围绕《EVA/PTW 泡沫复合材料阻尼性能研究》展开分享。振动噪声污染广泛存在于交通、精密设备、防护装备等场景,EVA 泡沫轻质环保但阻尼温域有限。课题采用熔融共混结合化学发泡、超临界 CO₂物理发泡两种工艺制备 EVA/PTW 复合泡沫,系统探究基体配比对微观泡孔、力学、阻尼、隔声性能的影响规律。实验证实,PTW 的引入可拓宽材料有效阻尼温域、提升损耗因子峰值,EVA/PTW 配比 90/10 为最优体系,压缩强度、循环能量耗散能力显著提升,4000–6000 Hz 高频区间平均隔声量可达 25.69 dB;对比化学发泡,超临界 CO₂发泡泡沫泡孔尺寸更小、分布均匀,高频隔声性能进一步优化,可应用于头盔缓冲垫片、列车减振构件、精密仪器隔音垫片等减振降噪场景。


卢林欣同学汇报《聚醚酮纤维的湿法纺丝制备及性能研究》。通用柔性传感织物耐热耐腐蚀性差,难以适配极端环境服役需求,PEKK 高性能纤维耐高温、耐化学腐蚀,但熔融纺丝加工难度大、改性受限。本课题创新采用湿法纺丝制备 PEKK 基底纤维,搭配 PPESK 粘结剂与石墨烯片层(GNPs)浸涂改性,制备兼具压阻传感、焦耳加热、光热蒸发功能的 PPSG 多功能织物。材料完整保留 PEKK 基材耐高低温、耐酸碱特性,压阻传感灵敏因子最高 12.12,可稳定检测低至 1% 微小应变,500 次循环测试信号稳定;电加热模式下 24 V 电压最高升温 220 ℃,太阳光热蒸发速率可达 0.84kg/m²h,在极端环境智能穿戴、低温除冰、海水淡化、航天柔性传感等领域具备重要应用价值。

汇报结束后,在场指导的两位老师对四位研究生的研究工作进行细致点评。老师充分肯定四项课题均紧扣纺织材料产业与前沿工程需求,分别覆盖生物医用、纺织光学、减振降噪、极端环境智能织物热门赛道,实验表征体系完整、机理分析清晰。郑老师指出后续优化方向:MXene 水凝胶需补充体内创面愈合动物实验验证实际修复效果;光子晶体碳纤维需进一步简化喷涂工艺,推进大面积工业化织造;EVA/PTW 泡沫可开展高低温交变环境下长期阻尼稳定性测试;PEKK 多功能织物需优化浸涂工艺降低石墨烯填料用量,控制生产成本。