首捧全国竞赛“优胜杯”, 武汉纺织大学在“挑战杯”中实现突破: 一本科生因“骨折灵感”夺得特等奖

极目新闻记者向一帆

通讯员姜永杰郑婷

既环保又能更好处理有毒有机废水的解决路径，能上天入水的新型涂料……近日，武汉纺织大学召开第十八届“挑战杯”新闻发布会。会上，该校师生团队在全国“挑战杯”竞赛上的优秀竞赛作品，十分吸引人眼球。

唯一获“优胜奖”的省属高校

在“挑战杯”主体赛中，武汉纺织大学获特等奖1项，一等奖2项，二等奖2项、三等奖1项；在红色专项活动中，获特等奖1项、三等奖1项；在“揭榜挂帅”专项赛中，获二等奖1项；在“黑科技”展示活动中，获“星系级”作品（最高奖）1项；获累进创新专项奖1项。学校以全国团体总分第31名的成绩，首次捧得全国“优胜杯”，成为湖北省属唯一捧获“优胜杯”的高校，并正式成为第十九届“挑战杯”竞赛发起高校。

其中，该校环境工程学院项目《可聚可降催化界面加速驱动的新型碳回收—水处理技术》获主体赛特等奖，如何在既保护环境又保持可持续发展的情况下，更好地处理有毒有机废水，该校环境工程专业大四学生丁艺琛一次骨折后的“启示”，为这项研究提供了新思路。

“日常处理有机有毒废水时，一般采取生物降解和化学沉淀等方式，但这两种方法不仅效果一般，成本也较为高昂。我们的研究就是想研究出一种高效、低碳，且成本低的处理方法。”丁艺琛告诉极目新闻记者，《可聚可降催化界面加速驱动的新型碳回收—水处理技术》与传统废水处理方法不同，是通过构建电子与反应物转移的新型路径，以高效和低碳的方式，实现对污染物的可控去除。

“骨折养伤期间，我一直在思考污染物可能的界面反应过程，发现打钢钉、裹石膏和污染反应过程是相通的。这一发现让我非常激动，立刻向导师线上汇报，并与之讨论实验数据。”丁艺琛说，有了这个骨折“摔”来的灵感，自己研究起来更有动力，出院后每天都泡在实验室做实验，最终实现了由降解到聚合的转变。

1000多个日夜，扎实的研究基础，让丁艺琛攻破了这一难关。“做学术一定不是一个灵感来了，研究方向就明朗了。在此前一定需要长时间的积累和沉淀。”李东亚老师说，大一时，丁艺琛就加入了他的课题组。入组后，她坚持进行大量的文献阅读和分析。

“物理涂料”惹人眼球

新闻发布会现场，除《可聚可降催化界面加速驱动的新型碳回收—水处理技术》外，该校材料科学与工程学院项目《以“纸”报国——三明治结构特种芳纶复合绝缘纸》、艺术与设计学院项目《“讲好中国故事”：非物质文化遗产展示叙事与智能传播赓续路径研究——基于多维度非遗展陈案例的实证调查》、伯明翰时尚创意学院项目《智绘薪传——数字交互艺术塑造乡村红色文化实践调研》也进行了展演。

其中，最引人注目的，还是该校省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室项目《纤维素纳米晶涂料》。与传统染料有着较为明显的区别，纤维素纳米晶涂料更有利于人体健康、更环保，能上天入水，而且结构稳定，不易褪色。为测试该涂料的稳定性，团队成员还在实验室中进行过测试，不仅在130℃的高温环境涂料表现良好，零下196℃的低温环境，涂料的性质也未发生变化。

实验阶段，经过反复尝试，项目导师张晓芳以废弃纸板为原料，提取出纤维素纳米晶并将其调配成光子涂料。目前，这种涂料可大规模涂覆于纺织品、木材、塑料、玻璃、金属等多种基材表面，形成稳定、持久、耐极端环境且生物可降解的明艳结构色。

“纤维素纳米晶涂料是一种无色透明液体，经过干燥处理和人工调控后，却能在物体表面呈现各种颜色。”张晓芳说，颜色的呈现，是通过调节纤维素纳米晶组装的周期性结构来实现的。在涂覆涂料后，涂料中的水分挥发，纤维素纳米晶会根据自身特性，一层层顺着物体表面纹理规整组装，形成特定的周期性结构并与光发生相互作用，最终会在物体表面呈现颜色。如果从不同角度观察呈色物质，还会发现，纤维素纳米晶涂料涂层可在物体表面呈现不同颜色，具有角度依赖性。