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【农林故事】智能阻燃木研发团队:智能黑科技,实现“小材大用”“劣材优用”
【发布日期: 2024-03-05】 【来源: 】 【作者:】 【编辑:尧甜】 【点击量:

第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“黑科技”专项赛上,我校化材学院智能阻燃木研发团队凭借成品“Fireshield黑科技——智能阻燃木”拿下了全国星系级(特等奖)。

该团队利用木材天然的多尺度孔隙结构,制备出一种拥有高效阻燃性能、优异力学性能和智能火灾响应性能的多功能木质基材料。该技术显著提高了木材的利用价值,拓展了木材的应用领域,同时实现了木材“小材大用”和“劣材优用”的目标,有利于减少环境污染,完美诠释了绿色的生产生活和可持续发展的生态理念。

“要把实验成果用到生活中”

木者,春生之性,农之本也。木在中国古代人们的心中占有极其重要的地位,是农之本,为栖息之所。木材是一种绿色天然材料,其天然特性促使它在建筑与装饰领域占据重要地位。但木材的可燃性导致其在使用过程中存在安全隐患,也限制了木材建筑的应用,因此团队将这一限制作为突破点,扎根于“木”的文化,以绿色、安全为执行理念,着手研发出了Fireshield黑科技——智能阻燃木。

经过成员与老师的分析,木材阻燃性的研究工作比较多,效果可佳,但仅是阻燃性的提高太单一,难以满足人们对家居智能化的需求。团队以此为切入点,做一种智能的阻燃木材来提高人们的生活水平。

理论在云端,田野在脚下。团队成员在查阅大量的文献资料和反复的实验后,利用木材天然的多尺度孔隙结构,通过功能化处理,制备出了一种拥有高效的阻燃性能、优异的力学性能和智能火灾响应性能的多功能木质基材料。这种材料不仅阻燃性能优越,并且当火焰接触时还能迅速形成导电通路而发出警报,这能及时提醒人们迅速逃生,为生命留下安全时间。

当被问及Fireshield黑科技——智能阻燃木未来发展时,团队负责人潘心怡表示,要将此多功能木材运用于智能家居、建筑等领域,比如,它的阻燃性能够运用于易发生火灾的室内墙面与地板,或者是作为“一级暴晒”的包装材料;它的优良力学性,能够作为建筑领域胶合板、水泥模板等板材的理想替代材料,减少环境污染。

拒绝“摆烂”,不断探索竞赛的意义

一份出彩的作品往往少不了一名优秀的指引者。车文博老师作为团队的指导老师之一,为团队的成功做了良好的铺垫。车文博一直从事木材化学改性、木材阻燃等方向的研究。他将项目特色精准定位在木质材料的高效阻燃性和火灾预警功能上,以实现木材阻燃性提高的多样化,满足目前人们对家居智能化的需求。

车文博要求所有团队成员遇到问题第一时间和他联系,用鼓励为主的引导方式让他们学会自己发现问题,找出其背后的底层逻辑,然后再去解决问题。在比赛过程中,他们也遇到了不少麻烦,其中最大的挑战是关于作品的“表达”。只有讲好作品“故事”,才能准确地表达出作品的科学性、创新性和应用效果,因此他广泛征集专家意见,指导学生对此进行了多次的精炼打磨。

车文博坦言,在竞赛中“摆烂”是一种非常消极的心态。他积极鼓励同学们融入团队,从中培养自信心,收获参与感和成就感。“同学们首先要选择自己感兴趣的竞赛方向,其次要仔细了解规则和要求,比赛前稳打稳扎,比赛中团队协作,比赛后积累经验。这是取得优异成绩的正确路线。”

他认为,竞赛对于学生的意义,一方面是“显性”的。学校有奖励和激励政策,比如学生素质奖励、替代毕业论文(设计)等。另一方面是“隐性”的,比如能培养学生严谨求实的学习态度和勇于探索、积极进取的科学精神。

相比成绩,更珍贵的是这一段共同努力的经历

合作是一种力量,它可以让我们实现不可能实现的目标,一个成功的项目需要队伍的合理分工,而合作的关键,在于每个人的默契和协调。“Fireshield黑科技——智能阻燃木”的成功也是如此,大家通过合理安排,使团队最终达到优劣互补的效果。

“当然也会有意见不合的时候。”负责人潘心怡提及,“我们在讨论一个方案时,大家往往各抒己见。要经过多方对比,反复修改,最后取其精华,去其糟粕,完善出最优的方案。”在团队中分歧是难免的,因此常常也免不了协商。

竞赛期间,压力和挑战如影随形,如何保持团队士气成为难题。团队里一位队员吐露,“最深刻的是临时接到通知的时候,我们被要求在短时间内上交作品。很多时候都熬到很晚,幸运的是,我们总是高效度过每一个难关。”除了对本身作品的信心外,队友之间相互配合,即使有学业上的冲突或是其他方面的压力,但当想要共同突破一个难点的时候,也总能解决。

“比赛到最后,相比成绩,更珍贵的是这一段与队友共同努力的经历。”潘心怡还分享了自己的比赛体会经验:“在选题方面,必须具有实用性,让人眼前一亮;在选队友方面,需是在各个领域有所长且愿意为团队做贡献的人员;作为项目负责人,要有不放弃的精神,要把握住每次进步与晋升的机会,勇于开拓创新。”

(学生记者 林嘉怡 李旭然 叶静怡 新闻中心 尧甜)

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