เส้นใยวัสดุใหม่จากธาตุดินหายากที่สามารถควบคุมอุณหภูมิเปิดตลาดมูลค่าหนึ่งแสนล้านหยวน

เมื่อวันที่ 12 มีนาคม ในห้องผลิตของศูนย์วิจัยและพัฒนาวัสดุสิ่งทอที่สาขาเทียนจินของสถาบันวิจัยแร่หายากเป่าโถว อุปกรณ์ปั่นอัจฉริยะกำลังทำงานเต็มกำลัง แม้กระทั่งดึก ห้องผลิตยังสว่างไสวขณะที่พนักงานเร่งรีบเพื่อผลิตผ้าป้องกันความร้อนที่ใช้วัสดุจากแร่หายากจำนวนหนึ่งแสนเมตร ซึ่งมีฟังก์ชัน "เครื่องปรับอากาศพกพา" ผ้าเหล่านี้ที่รวมเทคโนโลยีสีดำของแร่หายากจะถูกทำเป็นเสื้อยืดทำงาน เพื่อให้ความสบายแก่พนักงานกลุ่มบริษัทเหล็กเป่าโถวที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

เบื้องหลังเสื้อยืดธรรมดาๆ นี้คือการพัฒนาที่สำคัญโดยนักวิจัยชาวจีนในการประยุกต์ใช้วัสดุฟังก์ชันของแร่หายาก: "ใยโพลีอะไมด์ฉนวนสะท้อนอินฟราเรดจากแร่หายาก" ที่พัฒนาขึ้นร่วมกันโดยสาขาเทียนจินของสถาบันวิจัยแร่หายากเป่าโถวและสถาบันวิทยาศาสตร์สิ่งทอเทียนจิน ผ่านกลไกการทำความเย็นแบบสองทาง "สะท้อนความร้อน + กระจายความร้อน" เทคโนโลยีควบคุมความร้อนระดับอวกาศได้ถูกนำมาใช้ในภาคสิ่งทอสำหรับประชาชนแล้ว ล่าสุด ผลงานนี้ได้รับรางวัล "สิบความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยียอดเยี่ยมประจำปี 2024" จากสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สิ่งทอจีน นวัตกรรมหลักอยู่ที่การสร้างโมเดลอัตราส่วนธาตุแร่หายาก ทำให้ใยสามารถสะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์มากกว่า 90% ในช่วงคลื่นความยาว 400~2,500 นาโนเมตร และมีการส่งผ่านอินฟราเรด 93% ในช่วงคลื่นความยาว 8~13 ไมโครเมตร สร้างผลการทำความเย็นอย่างต่อเนื่อง การทดสอบโดยบุคคลที่สามแสดงให้เห็นว่า ผ้าที่ใช้เทคโนโลยีนี้สามารถลดอุณหภูมิรู้สึกได้ 3-5 องศาเซลเซียส ความทนทานในการทำความเย็นเกินมาตรฐานชาติสองเท่า และยังคงประสิทธิภาพที่เสถียรหลังการซัก 50 ครั้ง

“ผ้าทำความเย็นแบบดั้งเดิมเหมือนทาครีมกันแดดบนผ้า แต่เทคโนโลยีของเราทำให้ทุกเส้นใยกลายเป็นเครื่องปรับอากาศขนาดเล็ก” ชิ เหวินจิง ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยและพัฒนาวัสดุสิ่งทอที่สาขาเทียนจินของสถาบันวิจัยแร่หายากเป่าโถว บรรยายด้วยการเปรียบเทียบที่ชัดเจน เธอระบุว่า ทีมวิจัยใช้เวลาสองปีในการพัฒนาเทคโนโลยีสำคัญ เช่น การกระจายนาโนของแร่หายากและการออกแบบโครงสร้างรูพรุนหลายระดับ รูปทรงใยสิ่งทอที่เป็นรูพรุนหลายระดับทำให้ผ้ามีความโปร่งสบายเพิ่มขึ้น 30% ประสิทธิภาพในการนำเหงื่อออกเพิ่มขึ้น 40% พร้อมกับให้คุณสมบัติฆ่าเชื้อแบคทีเรียและป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตตามธรรมชาติ ในการทดสอบที่โรงงานโคเคนของกลุ่มบริษัทเหล็กเป่าโถว พนักงานที่สวมใส่ชุดทำงานใหม่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส รู้สึกว่าอุณหภูมิรู้สึกอยู่ที่ประมาณ 28 องศาเซลเซียส ความชื้นภายในชุดทำงานลดลง 15 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับผ้าแบบดั้งเดิม

การวิเคราะห์ตลาดแสดงให้เห็นว่า ขนาดตลาดของใยปรับอุณหภูมิทั่วโลกได้ทะลุพันล้านหยวน แต่อัตราการแทรกซึมของสิ่งทอฟังก์ชันแร่หายากในประเทศจีนยังไม่ถึง 1% ความแตกต่างระหว่างข้อมูลชุดนี้สะท้อนถึงโอกาสที่ใหญ่หลวงของการผสมผสาน "แร่หายาก+สิ่งทอ" เมื่อวัสดุฟังก์ชันแร่หายากออกจากห้องทดลองเข้าสู่ห้องผลิตสิ่งทอ และเมื่อสมการเทอร์โมไดนามิกเปลี่ยนเป็นประสบการณ์จริงของมวลชน การปฏิวัติเทคโนโลยีที่เริ่มต้นจากการออกแบบวัสดุระดับอะตอมได้กำหนดความหมายใหม่ของ "เทคโนโลยีที่สวมใส่" และกำลังก่อให้เกิดคลื่นการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมในมองโกเลียภายใน

ผู้รับผิดชอบที่เกี่ยวข้องจากเขตอุตสาหกรรมแร่หายากเป่าโถวกล่าวว่า สายการผลิตโครงการที่เกี่ยวข้องกำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง ในอนาคต จะใช้เทคโนโลยีการผสมผสานระดับโมเลกุลของอนุภาคนาโนแร่หายากที่ตกแต่งผิวและวัสดุโพลิเมอร์ เพื่อผลิตเม็ดแม่พันธุ์ที่มีฟังก์ชันสะสมความร้อน ฉนวน ป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต ฯลฯ อย่างมีขนาดใหญ่ ตามแผนโครงการ หลังจากเสร็จสมบูรณ์ในปี 2025 กำลังการผลิตเม็ดแม่พันธุ์จัดการความร้อนจะเพิ่มขึ้นเป็นห้าเท่าของระดับปัจจุบัน