北京2022年冬奧會在舉世矚目中，給人們帶來接連驚喜。從開幕式到領(lǐng)獎臺，從賽場到冬奧村，到處都彰顯著我國紡織行業(yè)科技、時尚、綠色發(fā)展的最新成果，讓人感嘆，令人振奮。現(xiàn)在，就讓我們細(xì)數(shù)冬奧會上的紡織時尚和“黑科技”，領(lǐng)略紡織行業(yè)為冬奧助力的高光時刻。
火炬飄帶和頒獎花束
“織”出新意
奧運火炬是歷屆奧運會中備受關(guān)注的元素之一，本屆冬奧會火炬“飛揚”一經(jīng)亮相就吸睛無數(shù)。東華大學(xué)教授、紡織科技創(chuàng)新中心主任孫以澤團(tuán)隊作為火炬重要部分外飄帶（外殼）的關(guān)鍵制造技術(shù)提供方，道出了“小”火炬背后蘊藏的“大”學(xué)問。
孫以澤團(tuán)隊研制的三維球面立體編織機。江蘇淮安生產(chǎn)基地的火炬“飛揚”生產(chǎn)場景。
孫以澤用“高新材料、高新裝備、高端制造”，概括表達(dá)了火炬藝術(shù)設(shè)計與科技創(chuàng)新的完美碰撞?；鹁妗帮w揚”的外飄帶造型非常特殊，是一個高維曲面體，對于工程化制造來說是一種極其復(fù)雜的異型結(jié)構(gòu)件。2020年8月，火炬總體的承擔(dān)方上海石化找到在自動編織裝備領(lǐng)域具有近20年經(jīng)驗的孫以澤，尋求如何用碳纖維復(fù)合材料將火炬外飄帶藝術(shù)造型高精度呈現(xiàn)出來。
孫以澤說，要把手工泥塑火炬作品轉(zhuǎn)化為數(shù)字化制造、可工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品，并且用高科技碳纖維復(fù)合材料編織成型，首先要突破數(shù)學(xué)建模難關(guān)。只有數(shù)學(xué)建模才能高精度地生動還原作品的藝術(shù)設(shè)計，使自動化數(shù)字制造成為可能。為此，他率領(lǐng)團(tuán)隊數(shù)次與中央美院的火炬外形設(shè)計師團(tuán)隊、冬奧會組委相關(guān)工作人員等反復(fù)探討、修改、打磨。在江蘇淮安的生產(chǎn)車間里，一臺足有8米直徑的環(huán)形設(shè)備正在高速運轉(zhuǎn)著，成千上百根黑色絲束在交織穿梭，乍一看就像是在“織毛衣”，只需數(shù)分鐘，便能“織”出一件精確到克的火炬外衣。孫以澤介紹，火炬外飄帶是變徑、變曲率的，曲面厚薄也不一致，傳統(tǒng)制造工藝無法實現(xiàn)。他透露，這臺巨大的環(huán)型設(shè)備就是“織”火炬外衣的“秘密武器”，由東華大學(xué)獨家研制、世界首創(chuàng)的大尺寸異性結(jié)構(gòu)件三維高精度球面立體編織機，該系列編織機可編織飛機、高鐵等大尺寸結(jié)構(gòu)承力件，也可編織螺旋槳、無人機、火炬外飄帶等精密異形結(jié)構(gòu)件。
為了讓碳纖維復(fù)合材料在工業(yè)生產(chǎn)中立體還原外飄帶的柔美飄逸，孫以澤帶領(lǐng)團(tuán)隊發(fā)明了“偏心”編織的方法，解決了大曲率、變密度編織難題；原創(chuàng)了雙機器人協(xié)同夾持芯?？刂扑惴?，保證大尺寸異形結(jié)構(gòu)件編織在復(fù)雜受力狀態(tài)下的動力學(xué)性能最優(yōu)；研發(fā)了單紗張力全流程數(shù)字化調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)了恒張力精確編織；研發(fā)了高維曲面自動打磨的技能作業(yè)機器人系統(tǒng)。實現(xiàn)了火炬外飄帶的三維自動化立體編織和自動化打磨，項目技術(shù)不僅填補了國內(nèi)空白，在國際上也處于領(lǐng)先地位。
奧運會頒獎儀式上也有紡織品的高光呈現(xiàn)。當(dāng)獲獎運動員獲頒獎牌時，色澤鮮艷、造型生動的頒獎花束也映入人們眼簾，而這卻不是普通的鮮花花束。此次冬奧會和冬殘奧會頒獎共需使用1251個花束。為體現(xiàn)綠色奧運，本屆冬奧會的花束進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，采用上海市非物質(zhì)文化遺產(chǎn)代表性項目“海派絨線編結(jié)技藝”手工制作而成，由“海派絨線編結(jié)技藝”傳承單位恒源祥集團(tuán)提供。參與鉤編的人員來自困難家庭和殘疾人群體。絨線花束寓意溫暖和“永不凋謝”，既保留了奧運頒獎儀式中花束的形制，又踐行了綠色的辦奧理念。
