西安工程大学教育部重点实验室在材料科学领域旗舰期刊发表研究成果
近日,我校功能性纺织材料及制品教育部重点实验室樊威教授团队在材料科学领域旗舰期刊《Advanced Functional Materials》上发表了题为“一种仿向日葵茎秆结构的高耐久火灾预警半导体纤维”(A Sunflower-Stem-Inspired Coaxial Semiconductor Fiber with High Durability for Fire Warning)的最新研究成果。
该研究受自然界向日葵茎秆“刚柔并济”的多级结构启发,创新性地设计并制备出一种具有同轴结构的智能火灾预警纤维。该纤维以PVA/MXene复合材料为传感芯层(模拟茎秆“髓部”),外层包覆功能性阻燃保护鞘层(模拟“皮层”),通过硼酸交联构建稳定界面,成功实现了高温下的快速电阻响应与持久阻燃防护。
该纤维于390°C高温下可在2秒内触发火灾报警,并保持信号持续输出,同时具备优异的阻燃性能(极限氧指数达44.6%)与力学强度。经历15000次摩擦、1000次弯曲及30次洗涤后,其预警性能仍保持稳定,展现出卓越的环境耐久性。
这项突破性成果实现了“超快响应、长效防护、高环境稳定性”的多重优势,在智能消防服、工业高温预警、物联网安全监测等领域具有重要应用前景,为推动消防防护从被动隔绝向主动预警跨越提供了创新材料解决方案。
本论文第一作者为我校硕士研究生杨金,共同第一作者由四川大学王芳副研究员与我校重点实验室张勇副教授担任,通讯作者为重点实验室主任樊威教授。研究团队融合高校科研力量与产业技术优势,合作单位包括陕西元丰新材料科技有限公司侯琳高工、白媛高工,四川大学付腾研究员,西北工业大学官操教授、于海东教授,以及优普泰(深圳)科技有限公司邹亮高工。这一协同攻关模式充分彰显了我校教育部重点实验室推动学科交叉融合、深化产学研协同创新的战略布局,是实验室构建“基础研究-技术开发-产业应用”全链条创新体系的生动实践,为服务国家战略需求与行业技术升级提供了可复制的合作范式。
