2023年12月,在教育部主辦的中國國際大學生創新大賽(原中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽)中,由我院2021級博士研究生丁悅率領的參賽項目“吉光避險—‘水火相容’多功能防護服領軍者”獲得高教主賽道全國銀獎,這是我院在該項賽事上獲得的歷史最高榮譽。
問題導向,精準選題
丁悅在以往項目科考過程中發現火災對海上從業者的生命和財產安全有巨大威脅。相比陸上火災,海上空間狹小、火勢蔓延迅速,并且常伴有爆炸、落水等危險。他心系海上從業者安危,想要為海上人員的防護問題出一份力,因此將項目方向確立為多功能防護服。

國賽現場大連理工大學參賽師生合影
立足市場,充分調研
據不完全統計,近三年全球范圍內共發生了幾十起海上火災事故。丁悅帶領項目團隊調研和走訪了多家企業,發現現有的應急防護裝備均不滿足海上火災的逃生需求:傳統的救生衣不防火,消防服不防爆,防爆服無浮力。目前市面上暫無一款防護服能夠實現‘水火兼容’”的功能。為預防可能發生的海上事故,一些海上軍、民從業者常年配有多種品類防護裝備以面對可能出現的復雜災害。但在意外發生時,通常時間緊迫,很難有時間更換不同防護裝備。因此項目團隊選擇針對性的研發能夠同時兼備多種防護功能的避險服,以期提高海上復雜災難環境下人員的生存率。

避險服建模分析
聚焦核心問題,實現學以致用
“海上應急防護服制備難,主要受當前材料性能單一及功能整合困難這兩大痛點所制約。我們團隊一直深耕于海洋固體浮力材料領域,結合所研究材料的優良屬性,在發現目前防護服存在‘水火相容’的矛盾后,提出是否能通過固體浮力材料在防護服領域的創新應用來解決這一難題。” 團隊技術骨干2022級碩士研究生丁宇說。
針對行業痛點,團隊采用樹脂共混增韌技術將其與改性微珠復合,研發了新型顆粒增強型固體浮力材料,開發了材料非線性本構模型與多物理場耦合算法。從核心材料性能到防護服指標參數設計,實現了新技術到新產品的突破。

實驗室材料研發工作
科研服務社會,產生應用價值
團隊指導教師、建設工程學院副教授馬哲說:“科研最終是要落到社會效益上,本質上以促進行業的進步和發展為目的,但我們每個人的能量有限,充分發揮團隊的力量,才有更大的可能去解決社會難題。” 團結、求實的大工校訓是建工人刻在骨子里的精神傳承。從2018年多功能防護服構想的提出,吉光避險團隊先后完成了材料性能優化,避險服設計、加工,直至如今已完成了產品的四次更新迭代。產品的順利研發是指導教師、行業顧問以及所有團隊成員共同努力的結果,團隊致力于為產品賦予應用價值,增加科研走向現實、服務社會的可能性。
產品研發期間,項目團隊多次與中交四航院、上海電氣、某海軍部隊等單位交流經驗,并協同推動產品在上海、蘇州、廣州、深圳等地的示范應用。市場推廣負責人2021級本科生崔耀中回憶,“多功能防護服的想法很容易和應用單位形成共鳴,他們也明確表達了這方面的需求,但對產品本身他們是持懷疑態度的。所以團隊免費贈與多套防護服供這些單位試用驗證,實踐出真知,體驗后中交四航院與我們達成合作意向,同時也提出了一些改進措施,協助我們在后續產品中進行改進。”

項目團隊攜避險服在中交四航院交流
“吉光”之名取自古籍《海內十洲記》中入水不沉、入火不焦的吉光裘,同樣也寄托著團隊想給予每一位海上從業者吉光的責任與擔當,創新利用現代技術,立足文化沃土,讓處于危難中的人們有光可循、遇險可避是團隊貫徹始終的理想。“項目團隊成長至今,離不開學校和建設工程學院的支持。”丁悅說,“大工的名片也十分閃耀,這為我們在和上下游企業洽談合作的時候帶來了很大的幫助。同時我們也將牢記大工人的身份,踏實走好科研之路,以實際行動回饋母校。”