李从举：纳米纤维产业的探路者

　　位于北四环的中科院北京纳米能源与系统所，是李从举研究组的工作地点。一丛丛小树林隔绝了与外界的喧嚣，灰褐色楼宇看不出来任何特别之处，而就在这里，李从举研制的静电纺丝功能性纳米纤维膜正在进行批量化生产，为空气净化、水处理和新能源等领域应用开辟了新途径。

　　李从举是中科院北京纳米能源与系统所的研究员，入选2016年度科技北京百名领军人才培养工程。他钻研了13年的纳米纤维材料，是当前纳米学界的热门话题。 “低头拉车，抬头看路”

　　“低头拉车，抬头看路”，是李从举经常对学生们说的一句话。在他看来，一个人只有脚踏实地并且坚持不懈，才能把事情做好，也只有这样，才能一步一步接近自己的理想。

　　2001年，为了能够更好地从事纳米纤维相关技术的研究，事业小有所成的李从举重新走上了求学之路，进入中国科学院化学研究所继续学习深造。多年来，李从举及其团队围绕静电纺丝技术制备纳米纤维材料，开展了深入系统的应用基础和工程技术研究，也让李从举在2014年获得纺织行业内的权威奖项香港桑麻纺织科技奖一等奖。

　　在采访过程中，李从举向笔者展示了其研制的纳米纤维膜。这卷一米宽的白色薄膜，像布匹一样卷着，触感类似高光的纸张，细腻丝滑。据李从举介绍，这种用电纺丝制成的纳米纤维膜的直径可达200纳米，比头发丝细几百倍。“虽然用肉眼只能看到其细腻的表面，但如果用显微镜观察，就能看到其内部有很多小孔。”

　　与国外同类膜相比，纳米纤维膜在功能上要更胜一筹：用来制衣，纳米纤维膜可以把细小水滴挡在外面，只允许水蒸气分子透过，这正是户外运动服装和特种防护服装需要的材料特性；把纳米纤维膜用作动力锂电池隔膜，可以提高电池功率，减小内部消耗，还能提升其内部电化学性能，尤其可以极大地改善磷酸铁锂电池低温性能；采用该材料吸附海洋石油泄漏的原油，不但效果更好，也能大幅降低成本；此外，纤维膜可以很好地过滤PM2.5以及各种病毒、杂质的同时，更容易通气，是很好的口罩制作材料。

　　在纳米纤维膜的研制过程中，静电纺丝技术扮演着极其重要的角色。

　　笔者查阅的资料显示，静电纺丝是一种能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法，它可以将聚酯、聚氨酯、聚乙烯等聚合物，纺制出直径范围从小于3 纳米到超过1微米的超细纤维，并沉积在接收板上得到无纺布。“静电纺丝不同于传统的纺丝加工技术，先将聚合物溶液加上三万伏特高压，使其极化，然后在电场力的作用下把材料拉出来纺织，而普通编织是把线丝用机械力牵拉编制。”

　　在静电纺丝的实验机器上，笔者看到其借助于高压静电场使聚合物溶液带电并产生形变，在喷头末端处形成悬垂的锥状液滴，当液滴表面的电荷斥力超过其表面张力时，在液滴表面就会高速喷射出聚合物微小液体流，简称“射流”。“这些射流在一个较短的距离内经过电场力的高速拉伸、溶剂挥发与固化，最终沉积在接收板上，形成聚合物纤维。” “批量化生产的路还很长”

　　对于公众来说，纳米技术似乎远不如3D打印技术那么“看得见摸得着”，也不如智慧城市那样耳熟能详。它似乎被束之高阁，仅仅停留在实验室里。

　　而李从举是目前国内唯一可以将其高效低成本批量化生产的人，也是成功打造“量产纯纳米纤维膜的设备及系统”的第一人。对此，业内专家给出了这样的评定：填补了国内没有针对静电纺丝技术量产纯纳米纤维膜的设备及系统的空白，对我国纳米纤维产业的发展具有重要价值和意义，纯纳米纤维生产系统生产效率高、稳定性好，技术创新独特，有很强的经济效益和社会效益，同时，该成果在空气净化、水处理和新能源等领域同样具有广阔前景，符合产学研合作研究成果。

　　无独有偶，据BCC研究公司的最新报告显示，未来几年全球纳米纤维市场将快速增长，未来5年年均复合增长率超过30%，市场销售收入将从2010年的1.02亿美元增加至2015年的4.43亿美元。到2020年，全球纳米纤维市场规模将达到40亿美元。目前电纺丝技术与纳米纤维产品已成为美国、韩国、日本及欧洲研发的热点。

　　谈及未来的研究方向和内容时，李从举表示，将继续在产品性能、产量上做出改进，进一步降低成本的同时，会利用科研开发新产品。“实验室和生产线完全是两回事，产业化不仅要求操作简单、成本低、还要求能持续产出，不出差错。而纳米纤维膜产业化最大的困难是设备的研发，在实验室为了确保实验的成功和准确性，很多设备都是进口产品，而产业化的进程中，必须实现国产化，这更要求我们踏踏实实的做下去。”

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　　李从举，中国科学院化学研究所博士毕业。现任北京服装学院教授、北京市纺织纳米纤维工程技术研究中心主任、服装材料研究开发与评价北京市重点实验室主任；北京化工大学兼职教授、博士生导师。主持国家自然科学基金和北京市科委重大项目等20余项。发表学术论文200余篇，其中SCI收录论文80余篇；申报国家专利22项、已授权15项。获2015年北京技术创新行动计划-先导与优势材料创新发展10大成果、2014年中关村十大创新成果，2014年香港桑麻纺织科技奖一等奖，2013年中国纺织工业联合会教师奖特别奖。