Den Faden durch die Nadel ziehen! Fasern, die smarte Mode „weben“

Die 1990er Jahre waren eine Boomzeit für die Bekleidungsindustrie Hongkongs. Als der Hongkong-Stil in China populär wurde, kehrte Tao Xiaoming aus Australien zurück und ließ sich in dieser modischen Stadt nieder, wo Ost und West aufeinandertreffen. Als Studentin der Textiltechnik beschäftigte sie sich hier zunächst mit der Kombination von optischen Fasern mit textilen Verbundwerkstoffen und war sofort führend. Zurzeit sind weltweit nur wenige Menschen an dieser Arbeit beteiligt. Einige Jahre später veröffentlichte sie die bahnbrechenden Monographien „Smart Fiber Fabrics and Clothing“ und „Wearable Electronic and Photonic Devices and Systems“. Mit ihren zarten Händen verband sie die traditionelle Textilindustrie mit Hochtechnologie und hoher Wertschöpfung, verlieh ihr neue Vitalität und präsentierte der Welt ein brandneues Feld der Textilforschung.

Im Jahr 2021, am Knotenpunkt einer über 20-jährigen Entwicklung intelligenter Textilien, reagierte die Hong Kong Polytechnic University (nachfolgend „PolyU“ genannt) im Sinne von „Dinge öffnen und Dinge erreichen“ auf den „Markt“ und gründete das Institute of Intelligent Wearable Systems. Als Dekan wird Tao Xiaoming die zahlreichen bisherigen Materialien, Geräte, Technologien und theoretischen Errungenschaften integrieren und auf dieser Grundlage einen Ansatz auf hohem Niveau verfolgen, der mit der interdisziplinären Systemforschung beginnt. Er wird danach streben, eine ideale Plattform für die Mensch-Maschine-Umwelt-Interaktion zu schaffen und sich auf eine neue Reise der intelligenten Textilforschung zu begeben.

Heute haben sich durch die gemeinsamen Anstrengungen eines Teams von über 200 Personen aus unterschiedlichen Disziplinen wie Physik, Chemie, Materialien, Textilien und Bekleidung, Design, Elektronik, Maschinenbau und Rehabilitationsmedizin drei große Forschungsrichtungen herausgebildet: intelligente tragbare Systeme und ihre Anwendungen, Integration und Bewertung intelligenter tragbarer Systeme sowie flexible Funktionsmaterialien und flexible Geräte. Die entsprechenden Technologien und Produkte können in großem Umfang im Personenschutz, in der klinischen Medizin, im öffentlichen Gesundheitswesen und in anderen Bereichen eingesetzt werden.

▲Tao Xiaoming

Tao Xiaoming ist der Ansicht, dass die intelligente Wearable-Technologie als aufkommende disruptive Technologie enorme Auswirkungen auf die traditionelle Bekleidungs- und Elektronikindustrie haben wird. Jetzt, in ihren Sechzigern, macht sie sich erneut auf den Weg mit der Mission, neue Branchen zu erschließen und neue Talente zu fördern. Diese Frau, die aus der berühmten Hauptstadt Huaizuo in die Welt hinausgegangen ist, ist immer noch so mutig, ruhig und elegant wie zuvor.

„Von 0 auf 1“, innovatives Denken und Können ins Blut integrieren

Wenn man auf seine wissenschaftliche Forschungskarriere zurückblickt, wird Tao Xiaomings Beharrlichkeit deutlich. Sie sagte jedoch stets bescheiden: „Ich habe großes Glück, weiterhin in dem Bereich arbeiten zu können, den ich liebe. Es ist mir eine Ehre, mitzuerleben, wie dieser Bereich wächst und von immer mehr Menschen geschätzt wird, und ich habe Einfluss auf die Entwicklung der Welt. Deshalb habe ich meinen Weg nie geändert und mich diesem Bereich mit ganzer Kraft verschrieben.“

Im Jahr 1977 studierte Tao Xiaoming als einer der ersten Kandidaten nach der Wiederaufnahme der Hochschulaufnahmeprüfungen auf dem chinesischen Festland Textiltechnik, ein Hauptfach, das eng mit der Volkswirtschaft und dem Lebensunterhalt der Menschen verbunden ist. Während sie intensiv am East China Institute of Textile Technology (heute Donghua University) studierte, entwickelte sich auch die Textilindustrie meines Landes rasant. Von 1978 bis 1982, also in nur vier Jahren, stieg das gesamte Faserverarbeitungsvolumen meines Landes von 2,76 Millionen Tonnen auf 4 Millionen Tonnen. In dieser Zeit, als in der Textilindustrie ein enormer Produktivitätsbedarf bestand, tendierten die Textilingenieure an den Universitäten natürlich zu Anwendungen im Maschinenbau, was für Tao Xiaoming eine solide Grundlage im Maschinenbau legte.

Nach seinem College-Abschluss erhielt Tao Xiaoming ein staatlich gefördertes Auslandsstipendium und ging nach Australien. Am Department of Fibre Science and Technology der University of New South Wales wurde sie mit einer weiteren Forschungsrichtung konfrontiert – der Textilphysik. Durch seine Ausbildung in Physik hat er die Denkweise von Tao Xiaoming entwickelt, die darin besteht, „von den ersten wissenschaftlichen Prinzipien auszugehen“, und sein interdisziplinäres Forschungsmodell entwickelt. Nach ihrer Promotion im Jahr 1987 arbeitete Tao Xiaoming am Wool Technology Institute der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization of Australia, der China Textile University und dem Fiber Materials Research Center der Drexel University in den USA. Nachdem sie die Gesamtsituation der Textilindustrie im In- und Ausland kennengelernt und den Einfluss sowohl der chinesischen als auch der westlichen Kultur erlebt hatte, ließ sie sich in Hongkong nieder und unterrichtete an der PolyU.

Damals zogen sich im Zuge der Industrieverlagerung nach und nach die Textildisziplinen der Weltklasse-Universitäten zurück. Als schrumpfende Branche zieht die Textilindustrie deutlich weniger herausragende Talente an. Als Tao Xiaoming diese Situation sah, begann er aktiv zu forschen. Um die traditionelle Textilindustrie wiederzubeleben, nahm sie mehrere wichtige Projekte in Angriff, erhielt zahlreiche Erfindungspatente und erteilte Unternehmen auf der ganzen Welt die Genehmigung für mehr als zehn Erfindungstechnologiepatente zur industriellen Produktion. Darunter ist die Zwirnspinntechnologie, deren Entwicklung mehr als zehn Jahre dauerte und die heute von zwölf Garnherstellern auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Von 2005 bis 2013 wurden dort neue Textilien und Kleidungsstücke im Wert von über 10,5 Milliarden HK-Dollar produziert. Die mit dieser Technologie hergestellten Stoffe weisen nicht nur eine hervorragende Leistung auf, sondern verursachen während des Produktionsprozesses auch keine Abwasser-, Abgas- oder chemischen Reagenzienemissionen, wodurch eine hohe Effizienz, Energieeinsparung und Umweltschutz erreicht werden.

Darüber hinaus hat Tao Xiaoming aufgrund seiner umfangreichen wissenschaftlichen Forschungserfahrung erkannt, dass sich die Textilforschung nicht auf die Lösung bestehender industrieller Probleme beschränken darf, sondern über innovatives Denken und Innovationsfähigkeiten „von 0 auf 1“ verfügen, über eine hervorragende Grundlage für wissenschaftliche Analysen verfügen und die Grenzen der Disziplin erweitern und anführen muss. Auf der Grundlage ihrer umfassenden Kenntnisse im Bereich Verbundwerkstoffe schlug sie daher gemeinsam mit Professor Yu Tongxi von der Hong Kong University of Science and Technology das Konzept mehrzelliger Textilverbundwerkstoffe vor, untersuchte eine Vielzahl von entworfenen mehrzelligen Verbundwerkstoffen und schlug ein mechanisches Modell der plastischen Verformung durch Aufprall vor. Angesichts der viel beachteten Glasfaser, deren Kommunikationskapazität und Übertragungsreichweite exponentiell zugenommen haben, kombinierte sie diese mutig mit textilen Verbundwerkstoffen, um Forschungen zu intelligenten Glasfasergeweben durchzuführen. Geleitet von Mut und Innovation betrat sie daher das Gebiet der intelligenten Textilien, das damals noch in den Kinderschuhen steckte. Anschließend entwarf, produzierte und analysierte sie mehrzellige gewebte Verbundwerkstoffe mit integrierten Faser-Bragg-Gitter-Sensoren. schlug erstmals das Konzept photonischer Fasern und Textilgewebe vor; Pionierarbeit für „farbveränderbares nanolumineszierendes Tuch“; und erstmals gelang die Erforschung und Entwicklung sowie die industrielle Produktion waschbarer elektronischer Sensoren aus nanobeschichtetem Gewebe. und förderte die dynamische Entwicklung intelligenter Textilien weltweit.

Als Pionier und Marktführer im Bereich intelligenter Textilien besteht Tao Xiaomings größter Beitrag darin, eine traditionelle Branche wie die Textilindustrie mit florierenden Hightech- und wertschöpfungsstarken Branchen zu verbinden und grundlegende industrielle Forschung mit verschiedenen Spitzentechnologien zu integrieren. Er hat im Bereich intelligenter Textilien neue Höhen und Erfolge erzielt und die Branche in eine neue Entwicklungsphase geführt. Heute floriert die Forschung zu intelligenten Textilien an Weltklasse-Universitäten wie der Harvard University, dem Massachusetts Institute of Technology und der Cambridge University. Tao Xiaoming, über 60 Jahre alt, hat miterlebt, wie sich das Feld von einer Handvoll Menschen auf Zehntausende Forscher vergrößert hat, eine große Zahl herausragender junger Leute angezogen hat und sich von einem Nischenfeld zu einem gefragten Forschungsgebiet entwickelt hat. Er empfindet den unendlichen Trost: „Wenn die Bergblumen in voller Blüte stehen, lächelt sie im Gebüsch.“

Unterstützung bei der Erreichung der CO2-Neutralität und Fokussierung auf die Forschung zu Energiewandlern

Die Forschungsgeschichte intelligenter tragbarer Systeme ist weltweit noch nicht lang. Vor dem Aufkommen von Smartphones wurden tragbare Geräte im Bereich der Audio- und Videounterhaltung jahrzehntelang erprobt. Mit dem Aufkommen der Smartphones wurden ihre Positionierung und ihr Entwicklungspfad allmählich klarer. Wenn man sich heute den Markt ansieht, sind die vier Kategorien der Smartwatches, Armbänder, Kopfhörer und Brillen wahrscheinlich die beliebtesten Smart-Wearable-Produkte. Zu den wichtigsten Funktionen dieser Produkte zählen die Gesundheitsüberwachung und sportmedizinische Anwendungen. Der Markttrend passt genau zu Tao Xiaomings Idee. Das ultimative Ziel ihrer Forschung zu intelligenten tragbaren Systemen ist es, „Menschen gesünder, sicherer, komfortabler und leistungsfähiger zu machen.“

Auf dem PolyU-Campus in Hung Hom Bay sind ziegelrote Gebäude, die die Industrie repräsentieren, ordentlich verteilt und verkörpern so den pragmatischen Geist der PolyU-Studenten. Wenn Sie die Tür des Intelligent Wearable System Research Institute aufstoßen, sehen Sie einfache weiße menschliche Models, als würden Sie gleich ein Institut für Modedesign betreten. Der Unterschied zu herkömmlichen Modedesign-Instituten besteht jedoch darin, dass die Kleidung, die die Models hier anprobieren, genauer gesagt Hightech-Produkte sind, die Elektronik, Informationen, flexible Maschinen und künstliche Intelligenz integrieren. Zum Beispiel waschbare elektronische Garne und elektronische Gewebesysteme, einschließlich vollfarbiger Gewebedisplays, Gewebe-Mehrkanal-Ohrhörer und -Lautsprecher, Gewebe mit mehrachsiger Dehnungsmessung, Gewebetastaturen und Leiterplatten; tragbare Systeme zur Überwachung der Atmung; intelligente tragbare Systeme zur Verbesserung der Mobilität von Parkinson-Patienten; Systeme zur schnellen Wiederherstellung der Bewegungsermüdung; neuromorphe visuelle Sensoren; hochpräzise Systeme zur schnellen Erkennung von Körperflüssigkeiten; Echtzeit-Druckverteilungserkennungssysteme für menschliche Körper bei Fahrzeugkollisionen; Systeme zur Überwachung und Analyse der Behandlungseffekte von Krebspatienten; tragbare Stromversorgungsgeräte ... Diese Produkte haben gemeinsame Merkmale: Eines ist die Fähigkeit, mehrere Wahrnehmungs- und Ausführungsfunktionen in Echtzeit auszuführen; zwei ist hohe Intelligenz; drei ist eine nachhaltige Energieversorgung und Selbstreparatur; vier ist übernatürliche Kommunikationsfähigkeit; und fünf ist für verschiedene tragbare Anforderungen geeignet.

Das intelligente System besteht aus Sensoren, Treibern, Steuer- und Kommunikationsmodulen, Leiterplatten und Stromversorgungen. Eine kontinuierliche und zuverlässige Stromversorgung ist einer der Engpässe bei der Entwicklung tragbarer Systeme. Tragbare Produkte auf dem Markt verfügen mittlerweile häufig über einen Lademodus. Dieser Modus ist für junge Menschen gut geeignet, für Kinder, ältere Menschen und Patienten jedoch nicht sehr zuverlässig. Seit 2015 beschäftigt sich unser Team mit entsprechenden Fragen der Energieumwandlung. Im Laufe der Jahre haben wir verschiedene Prinzipien und Geräte zur Energieumwandlung erforscht und untersucht.

Darunter ist der tragbare Energiesammler – ein Ionengel-Feuchtigkeitsgenerator – Tao Xiaomings jüngster Durchbruch auf dem Gebiet der Konverter. Einschlägige Berichte weisen darauf hin, dass Nassgasgeneratoren für das Erreichen des Ziels der „Kohlenstoffneutralität“ und die Förderung der nachhaltigen Entwicklung sozialer grüner Energie von großer Bedeutung sind, da sie einfache und effiziente Technologien zur Umwandlung grüner Energie finden und entwickeln und zudem den steigenden Strombedarf decken können. Im Vergleich zu anderen Antriebsmethoden wird die Energie der Luftfeuchtigkeit genutzt, um direkt Strom zu erzeugen, ohne Schadstoffe zu erzeugen oder schädliche Gase auszustoßen. Allerdings geben die meisten aktuellen Nassgasgeneratoren nur intermittierende elektrische Signale und einen niedrigen Strom aus, was den Fortschritt und die praktische Anwendung der allgegenwärtigen spontanen Stromerzeugung durch Wasserdampf behindert. Daher befindet sich die Forschung noch immer in einer Engpassphase, was die Erreichung einer groß angelegten Integration und Anwendung angeht.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, entwickelte das Team von Tao Xiaoming einen effizienten, flexiblen und wetterfesten Ionengel-Nassgasgenerator. Es kann Wasserdampf effizient aus der Luft sammeln und direkt in elektrische Energie umwandeln, weist eine gute Leistung auf und ist für eine Vielzahl von klimatischen Umgebungen geeignet (relative Luftfeuchtigkeit 10 % bis 85 % und Temperaturbereich von -24 bis 60 Grad Celsius). Da die Luftfeuchtigkeit in Hongkong das ganze Jahr über zwischen 40 und 90 % liegt, stellen Nassgasgeneratoren eine vielversprechende grüne Energiequelle für Hongkong und ähnliche Regionen dar.

Als Material zur Stromerzeugung nutzt Ionengel seine hygroskopische Fähigkeit und seine schnellen Ionentransporteigenschaften, um eine effiziente Stromdichte und Energieabgabe zu erreichen. Die von Tao Xiaomings Team entwickelte Nassgasgeneratorausrüstung kann nicht nur über 1000 Stunden lang stabil eine Gleichspannung von 0,8 V ausgeben, sondern auch eine hohe Stromdichte und eine hervorragende Ausgangsleistungsdichte erzeugen. Noch wichtiger ist jedoch, dass es in großem Maßstab integriert werden kann, um eine elektrische Ausgangsleistung von 210 V zu erreichen und viele mikroelektronische Geräte erfolgreich mit Strom zu versorgen, darunter Zählmaschinen, Energiebänder, elektronische Tintenbildschirme und LED-Lichtanordnungen. Die Praxis hat gezeigt, dass dieser Gel-Nassgasgenerator einen einfachen Herstellungsprozess aufweist, kostengünstig ist, flexibel integriert werden kann und breite Anwendungsaussichten in Bereichen wie dem Internet der Dinge und energieautarken tragbaren elektronischen Systemen bietet. Tao Xiaoming sagte, dass das Produkt im 3D-Druckverfahren hergestellt werde und es noch viel Raum für Verbesserungen gebe. Das Wertvolle daran ist jedoch, dass es sich hier um einen weiteren innovativen Durchbruch von „0 auf 1“ handelt. Obwohl es noch ein langer Weg ist, kann die Technologieentwicklung gleichzeitig auch die wissenschaftliche Forschung voranbringen und in der Theorie gute Ergebnisse erzielen, was wirklich spannend ist.

Bedarfsorientierte Herstellung romantischer Stoffe und Schutzprodukte

Als Wissenschaftler, der sich seit langem auf die Erforschung intelligenter Textilien konzentriert, konzentriert sich Tao Xiaoming im Vergleich zu anderen Wissenschaftlern, die sich mit intelligenten tragbaren Systemen befassen, nicht nur auf die Erforschung fortschrittlicherer intelligenter Materialien, sondern widmet der Integration von mikroelektronischen Chips und Textilien die gleiche Aufmerksamkeit. Sie wies darauf hin, dass integrierte textile Elektronikfunktionen umfassender, stabiler und steuerbarer wären und zudem direkt mit dem Internet verbunden werden könnten. Auf diese Weise werden die komplexen Schritte umgangen, bei denen zunächst Materialien entwickelt, dann Stoffe hergestellt und schließlich Wege gefunden werden, die Stoffe mit elektronischen Geräten und Datenverarbeitungskollektoren zu kombinieren. „Im letzten Jahrzehnt haben einige ausländische Forschungseinrichtungen auf diesem Gebiet geforscht, die Ergebnisse waren jedoch unbefriedigend. Vor diesem Hintergrund haben wir uns dieser wichtigen Aufgabe gestellt.“

Der Chip ist extrem klein und so dünn wie ein Haar. Um mikroelektronische Chips in Textilien zu integrieren, hat das Team von Tao Xiaoming die vorhandenen Anlagen der mikroelektronischen Verpackungs- und Textilindustrie umgebaut, den One-Stop-Prozessablauf, die Parameter und die Materialien für elektronische Textilien optimiert und schließlich ein elektronisches Garn entwickelt. Das elektronische Garn hat einen Durchmesser von weniger als 1 mm und eine Biegesteifigkeit, die ein Zwanzigstel bis ein Dreißigstel der Biegesteifigkeit herkömmlicher eindimensionaler Kupferdrahtschaltungen beträgt. Dadurch fühlt sich das auf dieser Basis hergestellte Chipgewebe sehr weich an, als wäre es kein starres elektronisches Gerät. Darüber hinaus kann es gewaschen, in kochendem Wasser gekocht, in Meerwasser eingeweicht, in Eis gelegt und viele Male gebogen werden und seine Leistung ist sehr stabil. Später, bei der Entwicklung textiler Elektroniksysteme, nutzten sie LED-Chips zur Herstellung elektronischer Garne und vollfarbiger Textildisplays. Als das Mondneujahr des Hasen anbrach, fertigte Tao Xiaomings Team einen farbigen Stoff mit einer Hasenanimation an. Am Vorabend des Weißen Valentinstags brachten sie einen vollfarbigen Stoff mit einer Herzanimation auf den Markt. Durch die Kollision von Technologie, Kunst und Kultur entstand eine andere Art von Romantik.

Neugier und soziale Bedürfnisse sind die treibenden Kräfte hinter Innovationen und Durchbrüchen

Im Jahr 2014 entwickelte ein chinesisches Unternehmen ein durch Fermentation hergestelltes Polymermaterial und lud mehrere Experten der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der PolyU ein, bei der Forschung mitzuarbeiten und herauszufinden, ob es möglich ist, daraus Fasern und Textilien herzustellen. „Als uns die erste Charge Faserproben zugesandt wurde, wiesen die Textilien viele Mängel auf. Interessanterweise stellten wir jedoch fest, dass die Fasern tatsächlich über hervorragende antibakterielle Breitbandeigenschaften verfügten. Nach der Zusendung der zweiten Probencharge verschwand diese antibakterielle Eigenschaft jedoch wieder.“ Von Neugier getrieben, führte Tao Xiaoming mit seinem Team Extraktions-, Extraktions- und chemische Analyseuntersuchungen an den beiden Probenchargen durch und entdeckte dabei erstmals, dass es sich bei dem Wirkstoff um biologisch abbaubare Polyhydroxybutyrat-Oligomere (PHBO) handelte. „Wir haben ähnliche Proben im Labor synthetisiert und ihre antibakterielle Wirkung, Mechanismen und minimalen Hemmkonzentrationen bestimmt.“

Auf dieser Grundlage stellten Tao Xiaoming und seine Mitarbeiter durch rheologische Modifikation, reaktive Misch- und Schmelzspinn-Herstellungsverfahren, etablierte Qualitätskontrollmethoden und Labore antibakterielle Fasern her, die später „Hesu-Faser“ genannt wurden, und erreichten eine Faserproduktion mit stabiler und zuverlässiger antibakterieller Wirkung. Hesu-Fasern sind natürlich, frei von Zusatzstoffen, umweltfreundlich und antibakteriell. Es kann die Zellwände schädlicher Bakterien zerstören, Bakterien hemmen und abtöten und so die traditionelle Methode untergraben, bei der zur Erzielung hervorragender antibakterieller Wirkungen auf die Zugabe antibakterieller Wirkstoffe gesetzt wird. Tao Xiaoming nutzte Hesu-Fasern als Grundmaterial und arbeitete mit entsprechenden Unternehmen zusammen, um eine Reihe neuer antibakterieller Produkte zu entwickeln, darunter Textilbekleidung, Heimtextilien, Produkte für Mutter und Kind, Kosmetika und Hygieneprodukte. Dabei wurden mehrere Bereiche grenzüberschreitend integriert, um die Gesundheit der Menschen in allen Aspekten zu schützen.

Anfang 2020 entdeckte das Team um Tao Xiaoming in Experimenten außerdem, dass biobasiertes, abbaubares Polyhydroxybutyrat nicht nur über hervorragende antibakterielle Eigenschaften verfügt, sondern auch hervorragende Virusdesinfektionseigenschaften besitzt. Die antivirale Aktivitätsrate gegen das neue Coronavirus und verschiedene Grippeviren erreichte innerhalb von 20 Minuten 99,99 %. „Alle waren schnell entschlossen, die Schwierigkeiten der Epidemie zu überwinden und diese antivirale Eigenschaft zu nutzen, um etwas Nützliches im Kampf gegen die Epidemie zu tun.“ In dieser besonderen Zeit der neuen Coronavirus-Infektion war diese neue Entdeckung von großer Bedeutung. Die auf dieser Grundlage hergestellten Antiepidemieprodukte, wie etwa Hesu-Reinigungstücher mit 75 % Alkohol, Hesu-Antibakterienmasken und Hesu-Antibakterienschutzkleidung, decken nicht nur die Inlandsnachfrage, sondern sind auch aktiv mit der Auslandsnachfrage verknüpft und leisten so einen Beitrag zum weltweiten Kampf gegen die Epidemie.

▲Tao Xiaoming (vierter von rechts in der hinteren Reihe) mit Schülern

Auf dieser Grundlage führte das Team von Tao Xiaoming weitere Vorbereitungs- und Charakterisierungsforschungen durch und entdeckte, dass Polyhydroxyalkanoat-Oligomere und ihre Derivate aus derselben Familie wie das biologisch abbaubare Polyhydroxybutyrat ebenfalls über ausgezeichnete antibakterielle und antivirale Breitbandfunktionen verfügen. Sie weisen außerdem eine geringe biologische Toxizität auf, verursachen keine Allergien, verursachen keine Umweltverschmutzung (Abbauprodukte sind Wasser und Kohlendioxid) und verursachen geringe Kohlenstoffemissionen, wodurch sie anderen antibakteriellen und antiviralen Materialien überlegen sind. Diese Reihe von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen hat eine Ära der industriellen Produktion und Anwendung neuer umweltfreundlicher antibakterieller und antiviraler Materialien eingeläutet. Jetzt wenden die beiden Technologieunternehmen diese wissenschaftlichen Forschungsergebnisse an, um synthetische antibakterielle und antivirale Materialien aus Polyhydroxyalkanoat-Oligomeren in Massenproduktion herzustellen und zu verkaufen. Sie streben damit eine breite Anwendung in der Faser-, Textil-, Bekleidungs- und Beschichtungsindustrie an.

Mit einer Mission im Hinterkopf, wissenschaftliche Forschung, Bildung und industrielle Iteration

Das Erreichen dieser Erfolge ist untrennbar mit Tao Xiaomings jahrzehntelanger harter Arbeit an vorderster Front in Lehre und Forschung verbunden, bei der er sechseinhalb bis sieben Tage pro Woche arbeitete. Im Jahr 2022 verstarb leider der Doktorvater von Tao Xiaoming. Als sie über den fast 90-jährigen Master-Studenten der Textilphysik sprach, war sie sehr bewegt. Er stürzte beim Unterrichten von Schülern auf dem Podium und verstarb drei Tage später. Mein Mentor hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf mich. Ich habe immer seinen Geist bewundert, niemals aufzugeben und niemals mit dem Kämpfen aufzuhören. Als Lehrer hoffe ich, dass die Disziplin von Generation zu Generation weitergegeben und weiterentwickelt werden kann, herausragende Talente gefördert, die Branchenentwicklung gefördert und akademische Probleme bewältigt werden können. Dies gilt für Mentoren und auch für Tao Xiaoming. Doch sie wusste ganz genau, dass dies nicht in ein oder zwei Generationen oder in drei bis fünf Jahren erreicht werden konnte.

Schulen sind Orte der Ausbildung. Wir müssen Ingenieure, High-Tech-Talente, Beamte und Unternehmer ausbilden. Meine Philosophie ist es, Talenten zu ermöglichen, in ihrem eigenen Bereich das Beste zu erreichen und ein gesundes und glückliches Leben zu führen. Ich befürworte nicht, dass sich Tausende von Menschen über eine einstöckige Brücke drängen. Diese Art des Lebens ist zu eintönig, zu schwierig und zu bitter. Im Rahmen seines aufgeklärten Konzepts der Menschenbildung sind die Studenten von Tao Xiaoming über alle Gesellschaftsschichten verteilt, bauen eine Brücke der Kommunikation zwischen Industrie, Wissenschaft, Politik und sogar der Kunstwelt und fördern die Weiterentwicklung intelligenter Textilien. Aus einer anderen Perspektive betrachtet, muss ein Bereich, der sich gut entwickeln soll, über erstklassige Talente verfügen, um sich weiterzuentwickeln. Rückblickend ist es zwar notwendig, über Industrialisierung und Produktionswert zu sprechen, doch wenn das industrielle Niveau niedrig ist, ist es für Universitäten schließlich eine gute Sache, den Unternehmen zu helfen, etwas zu erreichen.“ Grundsätzlich ist Tao Xiaoming jedoch davon überzeugt, dass die Aufgabe der Universität darin besteht, zukünftige Talente zu fördern. Daher legt sie großen Wert darauf, den Mut und die Ausdauer der Studenten zu fördern, ganz von vorne anzufangen, und bietet ihnen zahlreiche Möglichkeiten und Plattformen für Innovationen.

In Zukunft wird sich Tao Xiaoming auf die Forschung zu tragbaren Systemen in den Bereichen Sportgesundheit, Metaverse und künstliche Intelligenz konzentrieren und sich dabei auf das Forschungsinstitut für intelligente Textil-Wearable-Systeme stützen. „Ausgehend von den Gesamtbedürfnissen werden wir auf der Grundlage vorhandener Technologien, Materialien und wissenschaftlicher Erkenntnisse in neue Bereiche vordringen.“ Tao Xiaoming hat lange an vorderster Front gearbeitet und kennt sich mit der Entwicklung und den technischen Details textilbasierter elektronischer Geräte bestens aus. Seit fast 30 Jahren leitet sie ihr Team dazu, alle fünf Jahre eine Überprüfungs- und Zusammenfassungsstudie durchzuführen, wobei sie stets eine bestimmte Mission verfolgt. Dabei konzentrieren wir uns nicht nur auf die Projekte des Teams, sondern denken auch darüber nach, wie wir die Entwicklung verwandter akademischer und industrieller Kreise fördern und Talente für die interdisziplinäre Kommunikation fördern können.

Auf die Frage, wann er aufhören wolle, antwortete Tao Xiaoming lächelnd: „Ich habe immer noch das Gefühl, voller Energie zu sein und viele Ideen zu haben. Im Vergleich zu früher habe ich ein besseres Urteilsvermögen bei Projekten und ein feineres Gespür für Trends. Ich erhalte nach wie vor eine stetige Unterstützung von Schulen, der Industrie und der Regierung. Warum also nicht weitermachen? Wenn mir eines Tages wirklich die Ideen ausgehen, warum sollte ich dann meinen Posten behalten und nicht andere übernehmen lassen?“ Dieser weise und elegante Textilexperte verfügt über außergewöhnliches Selbstvertrauen und Begeisterung für seinen Beruf sowie über eine bewundernswerte Offenheit und Aufrichtigkeit. Vor Jahrzehnten waren es Seide, Satin, Spinnen, Färben und Weben; heute sind es Verbundwerkstoffe und elektronische Chips. Diese scheinbar unabhängigen Dinge treffen in ihrem Leben auf wundersame Weise aufeinander. Mit einer Hand zieht sie an den dünnen Textilfasern und mit der anderen manipuliert sie starre elektronische Geräte, als würde sie Vergangenheit und Gegenwart interagieren lassen und Weichheit und Härte kombinieren. Noch heute ereignen sich in einer ruhigen Ecke von Hong Kong Island solche interessanten Kollisionen, die von Generation zu Generation weitergegeben werden.

Expertenprofil

Tao Xiaoming ist Lehrstuhlprofessor für Textiltechnologie und Direktor des Instituts für intelligente tragbare Systeme an der Hong Kong Polytechnic University. 1982 erhielt er einen Bachelor-Abschluss in Textiltechnik vom East China Institute of Textile Technology (heute Donghua University), China. Er wurde vom Bildungsministerium für ein Studium im Ausland ausgewählt und erhielt einen Doktortitel. in Textilphysik von der University of New South Wales, Australien im Jahr 1987. Die wichtigsten Forschungsgebiete sind intelligente Textilmaterialien, optoelektronische Geräte und Systeme sowie fortschrittliche Textilherstellungstechnologien. Er hat mehr als 900 wissenschaftliche Arbeiten und 7 wissenschaftliche Monographien veröffentlicht. Das Unternehmen verfügt über 47 Erfindungspatente, von denen mehr als zehn durch Lizenzierung von Herstellern in vielen Ländern übernommen wurden. Er wurde mit dem Guanghua Engineering Technology Award der Chinese Academy of Engineering, dem Founder Award der American Fiber Society und dem Honorary Fellow Award des International Textile Institute ausgezeichnet. Er war einst Weltpräsident der International Textile Society.