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纺织大师之四:小贝 精选

已有 3255 次阅读 2019-10-28 11:06 |系统分类:科研笔记

纺织大师之四:小贝

       在我做博士生的时候,常听导师王善元教授讲到他在美国麻省理工学院(MIT)留学时的导师:Stanley Backer [1]。这就是本文要介绍的纺织大师之四:小贝

2002.8_王老师与小贝合影.jpg

2002年8月王善元教授(右)在小贝家作客

       Stanley Backer好像没有进入中文教科书,也就没有中文名字,按以前系列博文的习惯,姑且以小贝称呼之,让读者有亲切感。
       先开始八卦:
       小贝1920年2月9日出生于美国波士顿,在家三兄弟中排行老二。父亲Harry Backer从立陶宛移民至美国波士顿,开了一家服装公司。小贝可能也算是小富二代。小贝1949年与Esther Ross结婚,Esther毕业于美国著名七姐妹女子学院之一的拉德克利夫学院(Radcliffe College)经济学专业。他们有两个儿子Richard和Jonathan。太太Esther为人善良慷慨,人缘极好,许多学生拖家带口到MIT上学之后都曾受到Esther的热情接待。很多与小贝共事的人都有深刻印象。小贝的事业有一大半是Esther的功劳。小贝晚年最大的快乐和骄傲是他的三个孙子:Samuel,Jacob和Saul。哈哈,这才是人生最大的成果!
        小贝主要贡献纱线和织物结构与性能。曾因为研究一根绳子而成为美国工程院会员,详见后叙。

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美国工程院小贝网页截图

       小贝1937年至1941年在MIT工程和管理专业本科学位,大学毕业后到美国军方军需部材料处工作(与小皮时间有重合,估计两位小牛彼时还面熟),曾被授少校军衔。1944年服兵役结束后仍继续在军需部指导纤维材料实验室工作至1949年离开,期间完成MIT硕士课程并于1948年获硕士学位。1951年开始在MIT工作,1953年在Edward R. Schwarz指导下获得MIT机械工程博士学位。Edward R. Schwarz和小贝是当时世界上为数不多的致力于把纺织从一门手艺上升为一门科学的团队成员。颇有美国物理学家罗兰(Rowland, Henry Augustus)1883年的文章《为纯科学呼吁》(A Plea for Pure Science)之风范。该团队主要工作就是把纤维扩展为工程材料、把纺织扩展为工程结构,把纺织加工诸如纺纱织造归结为工程问题中的机器与材料间相互作用问题。在1950年代该团队曾发表系列论文研讨织物结构性能关系 [2, 3]。小贝在大西洋两岸有很多合作伙伴如小赫、英国利兹大学的Percy Grosberg、瑞典的Joel Lindberg等。小贝与小赫、Grosberg合著的《Structural Mechanics of Fibers, Yarns, Fabrics》一书是纺织结构力学的经典,第二卷一直没有出版出来。大师已逝,何人来续写后面的篇章?

小贝赠送给王善元教授的著作签名页(王老师又把书转赠给了我

(上面有小贝居住了47年的家庭地址)

       小贝从1962年成为MIT正教授之后,到1989年荣休一直担任机械工程系纤维与聚合物实验室主任。与小赫一样,他最擅长通过单纤维性质、单纤维空间形态、纱线结构形态预测织物性质,这也是纤维集合体力学的基本方法。小贝的研究成果不仅能用于织物设计,还可以应用于纤维增强混凝土、海洋用缆绳设计。小贝就凭海洋用缆绳设计这一项,在1992年成为了美国工程院会员(人家那儿用member会员这个词,与俱乐部会员一样,不用academician院士这个词),成为会员的具体理由是:因加深对纤维的理解和工程化并扩大其在海洋和其他工程中的应用[1]。直白一点就是:纤维的产业界应用。小贝独具慧眼,早在1960年代中期,小贝还研发了纺织信息计算机检索系统,就当时而言简直是独领风骚。
       小贝2003年1月18日在家因肾脏衰竭去世。小贝共计发表90多篇论文、3本书和7项专利。博士生任春雷帮我检索,小贝进入Scopus,Web of Science数据库以及能被Google Scholar搜索到的有69篇论文,被引用最多的是与Georgia Tech王幼江教授(小贝的博士生)合写的纤维混凝土论文,至2019年10月26日被引246次[4]。在现在全民灌水时代,这个数量真的不多。还是那句话:质重于量。我国现在的量化评估体系可能正在误导科技创新进程。小贝在2002年82岁高龄时出版了他最后一本书:100 Years of Textiles at MIT。他对纺织、对同事和学生浓厚的感情在本书中自然洋溢地体现了出来。
       小贝代表性工作是:纱线和织物强度(包括非织造布结构性能[3, 5]);纤维混凝土[4];变形纱技术[6, 7]。
       小贝的非织造布研究领风气之先[5],也是国际非织造布领域的鼻祖,比小赫还要早,曾写过全世界第二篇非织造布结构研究论文。世界上第一篇惊鸿一瞥般的非织造布研究论文今后再科普。
       小贝研究变形纱技术从1970年代开始至1990年前后20年时间,功力深厚,世界顶级。文献[6, 7]之间的12篇研究系列文献是最好的佐证。东华大学王善元教授就是在小贝那里学习变形纱技术之后,在中国开创了化纤长丝仿毛面料研究和产业化的新面貌,我国的化纤长丝仿毛技术起源于此,这是无可否认的事实。潘宁[8, 9]、邱夷平[10, 11]等也都跟随小贝工作过,还发表过系列论文。小贝也是一些产业界大公司诸如杜邦公司的常客,经常给公司做咨询工作。
        结论:小贝是产业用纺织品顶级牛人

参考文献
1 https://www.nae.edu/29878/Dr-Stanley-Backer

2 Adams DP, Schwarz ER, Backer S. The Relationship between the Structural Geometry of a Textile Fabric and Its Physical Properties: Part VI: Nomographic Solution of the Geometric Relationships in Cloth Geometry. Textile Research Journal, 1956, 26(9): 653-665
3 Petterson DR, Backer S. Relationships between the structural geometry of a fabric and its physical properties: Part VII: Mechanics of nonwovens: orthotropic behavior. Textile Research Journal, 1963, 33(10): 809-816
4 Li VC, Wang Y, Backer S. Effect of inclining angle, bundling and surface treatment on synthetic fibre pull-out from a cement matrix. Composites, 1990, 21 (2): 132-140
5 Backer S, Petterson DR. Some principles of nonwoven fabrics. Textile Research Journal, 1960, 30 (9): 704-711
6 Backer S, Yang WL. Mechanics of texturing thermoplastic yarns: Part I: Experimental observations of steady-state texturing. Textile Research Journal, 1976, 46 (8): 599-610.
7 Li S, Backer S, Griffith P. Texturing of thermoplastic yarns: Part XII: The heat transfer process in steam condensation heating. Textile Research Journal, 1990, 60 (12): 719-726
8 Pan N, Chen J, Seo M, Backer S. Micromechanics of a planar hybrid fibrous network. Textile Research Journal, 1997, 67 (12): 907-925
9 Pan N, Chen K, Monego CJ, Backer S. The hybrid effects in hybrid fibre composites: Experimental study using twisted fibrous structures. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1998, 454 (1972): 1109-1127
10 Qiu Y, Backer S. Modeling for suppression of moisturc/temperature induced dimensional changes in fibrous composite structures. Journal of the Textile Institute, 1995, 86 (2): 257-270
11 Qiu Y, Backer S. Modeling for suppression of moisture/temperature induced dimensional changes in unbalanced fibrous composite structures with perfect bonding.
Textile Research Journal, 1998, 68 (1): 1-9




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