CMF | 第一面“织物版”五星红旗闪耀月球
北京时间12月3日晚23时10分，嫦娥五号月球探测器在圆满完成48小时工作任务后，实现高难度的首次“地外天体起飞”，顺利飞离月球表面，起飞回家。不仅如此，中国首次在月球上成功展示“织物版”五星红旗。点火起飞前，着陆器上升器组合体实现月面国旗展开以及上升器与着陆器的解锁分离。这是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”，与“嫦娥三号”“嫦娥四号”以及玉兔月球车上的国旗采用喷涂方式不同，“嫦娥五号”国旗是一面真正的旗帜。 这面国旗由武汉纺织大学“省部共建新材料与先进加工技术国家实验室”负责人徐卫林教授带领的5人团队制作完成，另外4人分别为王运利、曹根阳、盛丹、潘恒，攻关小组耗时8年才将这面深空探测领域第一面设有温控条件悬挂在外的国旗完工。 徐卫林教授和团队成员王运利、曹根阳、盛丹、潘恒研讨国旗研制技术问题。 徐卫林教授介绍，这面五星红旗的织物以芳纶为主，而芳纶初始模量大，很难纺出高品质纱线，不利于国旗的展示。为提供符合标准的纱线，经过多次实验研究，最终确定采用团队荣获过国家科技进步一等奖的“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”来生产纱线，此技术为月面国旗研制成功奠定了基础。 2012年，团队接到缝制一面国旗在月球上展示的任务，国旗要求抗皱、耐高低温、耐紫外线，而且要便于收放，即使收放也要平整而无折痕。这看似简单的制作条件，却让团队成员倍感压力。 接到任务后，团队不舍昼夜，当即在原料筛选、结构设计、图形构建上全面展开工作。让他们没想到的是，仅在选材上花费的时间就超过1年。 嫦娥五号着陆器和上升器组合体全景相机环拍成像，五星红旗在月面成功展开，此外图像上方可见已完成表取采样的机械臂及采样器。 他们在研究中发现，虽然有些纤维材料的强度很高，但染色性能较差，染色性能较好的纤维材料，强度又达不到要求，单一纤维和纺织工艺都无法满足月面环境的要求。 “虽然芳纶和锦纶两种材料性能优越，但两者很难在一起加工。”徐卫林教授团队成员曹根阳副教授告诉长江日报记者，这两种材料都是从海量的高性能材料中筛选出来的，为提供符合标准的芳纶材料，烟台一家纺织企业还单独开了一次纺车，才符合技术指标，但是芳纶本身不耐强紫外线，他们利用小分子调控技术实现了芳纶纤维的结构调控及颜色构建，并在此基础上实现了极端紫外条件下优良的耐日晒牢度。芳纶和锦纶的结合则采用了独特的纺纱技术，让二者实现紧密结合。 在五星红旗制作过程中，团队还发现另一个难题：在高低温交变和绝对真空条件下，五星红旗会串色，黄的串红，红的串黄。“五星红旗上颜色能串，说明小粒子会流动。”曹根阳前往上海，希望能从颜料的制备上找到原因，结果失望而归。最终采用徐卫林教授的科技成果——天然材料微纳米化技术，让小粒子不再流动，串色问题迎刃而解。 武汉纺织大学研制的嫦娥五号“织物版”五星红旗飞向太空前留影。 串色问题解决了，那么国旗上的五角星究竟是绣还是印上去呢？ 团队成员想在制作上更多地体现中国元素，觉得绣上去更有质感，便首先想到了汉绣，尝试用汉绣技术将五角星绣在旗面上。反复尝试后发现，刺绣的线与国旗材料收缩不一致，容易起皱，最终放弃刺绣，改为印五角星，然后套上黄色。他们又想到采用蚕丝，但普通蚕丝并不耐受紫外线，怎么办？团队采用“整理”技术克服了这一难关，将蚕丝用在了这面国旗上，最大限度体现中国元素。 最终，不褪色，不串色、不变形，能够抵御月表恶劣环境的国旗诞生了。 文章来源：长江日报最武汉 CMF设计军团号
CMF | 第一面“织物版”五星红旗闪耀月球
北京时间12月3日晚23时10分，嫦娥五号月球探测器在圆满完成48小时工作任务后，实现高难度的首次“地外天体起飞”，顺利飞离月球表面，起飞回家。不仅如此，中国首次在月球上成功展示“织物版”五星红旗。点火起飞前，着陆器上升器组合体实现月面国旗展开以及上升器与着陆器的解锁分离。这是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”，与“嫦娥三号”“嫦娥四号”以及玉兔月球车上的国旗采用喷涂方式不同，“嫦娥五号”国旗是一面真正的旗帜。 这面国旗由武汉纺织大学“省部共建新材料与先进加工技术国家实验室”负责人徐卫林教授带领的5人团队制作完成，另外4人分别为王运利、曹根阳、盛丹、潘恒，攻关小组耗时8年才将这面深空探测领域第一面设有温控条件悬挂在外的国旗完工。 徐卫林教授和团队成员王运利、曹根阳、盛丹、潘恒研讨国旗研制技术问题。 徐卫林教授介绍，这面五星红旗的织物以芳纶为主，而芳纶初始模量大，很难纺出高品质纱线，不利于国旗的展示。为提供符合标准的纱线，经过多次实验研究，最终确定采用团队荣获过国家科技进步一等奖的“高效短流程嵌入式复合纺纱技术”来生产纱线，此技术为月面国旗研制成功奠定了基础。 2012年，团队接到缝制一面国旗在月球上展示的任务，国旗要求抗皱、耐高低温、耐紫外线，而且要便于收放，即使收放也要平整而无折痕。这看似简单的制作条件，却让团队成员倍感压力。 接到任务后，团队不舍昼夜，当即在原料筛选、结构设计、图形构建上全面展开工作。让他们没想到的是，仅在选材上花费的时间就超过1年。 嫦娥五号着陆器和上升器组合体全景相机环拍成像，五星红旗在月面成功展开，此外图像上方可见已完成表取采样的机械臂及采样器。 他们在研究中发现，虽然有些纤维材料的强度很高，但染色性能较差，染色性能较好的纤维材料，强度又达不到要求，单一纤维和纺织工艺都无法满足月面环境的要求。 “虽然芳纶和锦纶两种材料性能优越，但两者很难在一起加工。”徐卫林教授团队成员曹根阳副教授告诉长江日报记者，这两种材料都是从海量的高性能材料中筛选出来的，为提供符合标准的芳纶材料，烟台一家纺织企业还单独开了一次纺车，才符合技术指标，但是芳纶本身不耐强紫外线，他们利用小分子调控技术实现了芳纶纤维的结构调控及颜色构建，并在此基础上实现了极端紫外条件下优良的耐日晒牢度。芳纶和锦纶的结合则采用了独特的纺纱技术，让二者实现紧密结合。 在五星红旗制作过程中，团队还发现另一个难题：在高低温交变和绝对真空条件下，五星红旗会串色，黄的串红，红的串黄。“五星红旗上颜色能串，说明小粒子会流动。”曹根阳前往上海，希望能从颜料的制备上找到原因，结果失望而归。最终采用徐卫林教授的科技成果——天然材料微纳米化技术，让小粒子不再流动，串色问题迎刃而解。 武汉纺织大学研制的嫦娥五号“织物版”五星红旗飞向太空前留影。 串色问题解决了，那么国旗上的五角星究竟是绣还是印上去呢？ 团队成员想在制作上更多地体现中国元素，觉得绣上去更有质感，便首先想到了汉绣，尝试用汉绣技术将五角星绣在旗面上。反复尝试后发现，刺绣的线与国旗材料收缩不一致，容易起皱，最终放弃刺绣，改为印五角星，然后套上黄色。他们又想到采用蚕丝，但普通蚕丝并不耐受紫外线，怎么办？团队采用“整理”技术克服了这一难关，将蚕丝用在了这面国旗上，最大限度体现中国元素。 最终，不褪色，不串色、不变形，能够抵御月表恶劣环境的国旗诞生了。 文章来源：长江日报最武汉 CMF设计军团号