來源： 2025-10-14 14:42:02
全球每年超億噸的塑料產(chǎn)量與日益嚴(yán)峻的白色污染影響下，開發(fā)兼具高機(jī)械性能、可塑型、全降解及可循環(huán)再利用的生物基塑料是解決當(dāng)下石化塑料污染物問題的有效途徑。近日，東北林業(yè)大學(xué)于海鵬教授與沈陽化工大學(xué)趙大偉教授，提出一種綠色溶劑調(diào)控的分子重塑技術(shù)，精準(zhǔn)調(diào)控竹纖維素分子網(wǎng)絡(luò)中氫鍵“重組”，開發(fā)了一種竹分子塑料（BM-plastic）。該生物塑料不僅力學(xué)強(qiáng)度超越多數(shù)通用工程塑料，同時展示出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、可控塑型性、循環(huán)再利用性及完全的自然環(huán)境可降解性，為從源頭破解塑料污染困境提供了可行方案。相關(guān)成果以“High-strength, multi-mode processable bamboo molecular bioplastic enabled by solvent-shaping regulation”為題發(fā)表于Nature Communications期刊。
BM-plastic憑借其高強(qiáng)度、耐高/低溫、可多重加工塑型的特性，在高端電子器件、汽車輕量化部件、綠色建筑材料、可持續(xù)智能建筑等領(lǐng)域展示出吸引人的前景應(yīng)用。該工作成功打通了將低值生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為高性能材料的“綠色通道”，提供了一種從分子層面理性設(shè)計生物質(zhì)材料結(jié)構(gòu)并定制其性能的策略。通過溶劑分子刺激調(diào)控這一溫和而可擴(kuò)展的操作，實現(xiàn)了對竹纖維這一古老自然聚合物的“基因重組”，賦予了其全新的生命和社會價值。該工作提出的分子重構(gòu)機(jī)理不僅適用于竹子資源，還可擴(kuò)展至其他林木生物質(zhì)資源、生物殼鞘體的高品質(zhì)設(shè)計與高值化利用，有望發(fā)展出一個龐大的生物基材料性能譜系，以滿足軟質(zhì)電子、硬質(zhì)智能建筑、極端航空航天等不同應(yīng)用場景的需求，減少人類對化石資源的依賴，改善生態(tài)健康環(huán)境。
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