編者按 近日，由上?？萍拣^、上海科普教育發展基金會主辦的上?？破沾笾v壇“2024年第一講”邀請中國科學院院士、東華大學材料科學與工程學院院長、上海科普教育發展基金會理事長朱美芳講述纖維的“星辰之旅”，使更多人領略了纖維前沿科技成果的神奇。本報整理出報告內容，以饗讀者。
纖維是一種天然或人工合成的細絲狀物質。美國材料文化專家羅伯特·弗德爾曾提出“改變人類歷史的十大關鍵材料”的概念，其中第三種就是纖維。纖維是一種推動了人類文明進程的關鍵材料。隨著現代科學的發展，人們不斷開發纖維的多種用途，一根小小的纖維能有“七十二變”，頗具潛力；而地外纖維的研究，更是把纖維的使用延伸到了地球之外，走進了浩瀚宇宙。
纖維之源
要到地球以外的星際空間，還要先從地球上起步。實際上，無論是金屬、礦石、生物體、高分子物質，只要滿足“具有足夠細度（直徑<100微米）和長徑比（>1000），具有定向導向性、可編程性、可柔性加工”的條件，都可以稱為纖維。
纖維無處不在，跟我們的生活密切相關。天然的麻纖維源自一種植物，在公元前2000年就被發現。商周時期，人們利用植物纖維制作織物；漢代時，一種被稱為“素紗禪衣”的衣物出現，這些都屬于自然纖維的使用。
人造纖維又是怎么回事呢？1664年，英國科學家胡克通過顯微鏡觀察到一些自然界現象后突發奇想：人能不能自己造纖維？他在《顯微繪圖》中寫道：“也許能找到某種方法來制造一種黏性的物質，然后讓它通過網篩，拉出很像蠶吐出的絲?！边@是我們首次提出“人造纖維”或者“合成纖維”的概念，在1938年—1958年期間，五大合成纖維正式在歐美誕生。
纖維之美
目前，除了人類穿的衣物外，纖維材料還在醫療、能源、通信等領域“發光發熱”，在航天領域更是有著重要的用途：地外纖維能夠輔助航空飛機、空天裝備、空間站、通信衛星等設施的使用。
比如，在太空中有大量高速飛行的細小空間粒子，它們的運行速度可高達每秒幾十千米。如果這些粒子碰巧撞上了飛行器，就很有可能給飛行器帶來毀滅性的打擊。所以，研發用于實時監測、防護和收集空間粒子的纖維與織物，對探索宇宙有著重要意義。
目前我國研發了“織物耳朵”，它是一種類似人耳、能“聽”到聲音（振動）的材料。把這種織物放到空間站上，它會將太空中粒子、碎片等撞擊空間站時產生的振動，記錄下來并輸出信號，這樣就實現了對空間站狀況的實時、連續與長周期監測。這種織物是否耐用呢？在連續工作18個月后，這些織物被取了回來，研究人員發現它的使用性能并沒有降低。
纖維之魅
第三次工業革命帶來了功能纖維，到下一次工業革命，能夠感知外界環境或內部狀態并作出反應的智能纖維將成為重點。通過AI結合智能纖維研發新材料，人類將制造各種纖維太空設備，進一步探索神秘宇宙的更遠處。
經研究，月壤和地球上的玄武巖結構相似，月海玄武巖纖維的發現，意味著未來可把月壤變成材料，并利用這些材料在月球甚至火星上建造房子。你能想象嗎？在未來，我們就地取材，利用月壤纖維建成一座座高科技月球村，人們可以穿著智能纖維制作的航天服，乘坐太空電梯到月球上去生活，并以月球作為深空探索前哨站。
始于地上，邁向地外，一根纖維關系你我，一根纖維連接地空。相信在纖維研究的不斷發展下，我們終能抵達前人未至之境。
（科普時報實習生 韓雪明 整理）
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