“人類社會(huì)發(fā)展的核心動(dòng)力（之一）就是材料創(chuàng)新，在每一個(gè)時(shí)代都有新材料出現(xiàn)。”7月5日，在深圳舉辦的第八屆全球深商大會(huì)暨光明科學(xué)城大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)講席教授俞書宏在 “工業(yè)制造 材料先行”的演講中如是稱。

俞書宏表示，古時(shí)候從石器時(shí)代一直發(fā)展到鐵器時(shí)代，而在現(xiàn)代各個(gè)高科技領(lǐng)域也都會(huì)運(yùn)用到新材料的創(chuàng)新。比如，現(xiàn)在的高分子、合金、半導(dǎo)體、碳材料、新型復(fù)材等等新材料，被廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、環(huán)保、航天航空、新能源等領(lǐng)域。

因此，俞書宏認(rèn)為，新材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)壁壘高、研發(fā)難度大，而且依賴產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的緊密合作。

他以塑料材料為例，介紹了其研究團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的研究進(jìn)展。塑料行業(yè)帶來(lái)的污染問題非常普遍，世界上的海洋現(xiàn)在可以說沒有一個(gè)角落是干凈的?，F(xiàn)在的海水都是被微塑料污染的，其大小尺寸是微米級(jí)和納米級(jí)的，用肉眼根本看不見。表面上看海水很藍(lán)，但其實(shí)已經(jīng)被污染了。此外，微塑料還進(jìn)入了全球的循環(huán)系統(tǒng)，包括河流、大氣、土壤等。

2022年6月份，國(guó)際冰凍圈頂級(jí)期刊The Cryosphere（Cryosphere：冰凍圈）發(fā)布的最新研究顯示，在南極降雪中首次發(fā)現(xiàn)了微塑料。并且在南極的空氣中，微塑料的污染也越來(lái)越普遍。

俞書宏表示，人類從農(nóng)業(yè)文明發(fā)展到工業(yè)文明，而塑料是工業(yè)文明的產(chǎn)物。塑料的原材料是煤和石油，但煤和石油總有一天會(huì)用完。

“所以說我們要思考，后石油時(shí)代我們應(yīng)該用什么樣的材料？而農(nóng)業(yè)只要有光合作用它就一直在長(zhǎng)，包括窗外的灌木，你把它砍掉之后它還在長(zhǎng)，所以說是取之不盡用之不竭的。”俞書宏說。

所以，俞書宏認(rèn)為，基于可再生生物質(zhì)原料創(chuàng)制后塑料時(shí)代新材料，是解決塑料污染的關(guān)鍵途徑。俞書宏的實(shí)驗(yàn)室在近十年的時(shí)間里，一直在研究如何運(yùn)用化學(xué)方法和設(shè)計(jì)，通過生物質(zhì)來(lái)創(chuàng)造新材料。

比如，他們實(shí)驗(yàn)室首創(chuàng)了生物質(zhì)納米纖維快速分離的方法。纖維素在蔬菜中的含量非常多，難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)快速大量的提取。據(jù)其介紹，其實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)小時(shí)生產(chǎn)幾噸的高品質(zhì)納米纖維素。另外，紙張的原料主要也是植物纖維，如果用俞書宏團(tuán)隊(duì)的技術(shù)，可以把一張A4紙變成很多張納米尺度的A4紙。

“我們現(xiàn)在的技術(shù)就是把一根纖維變成上萬(wàn)上億根的納米纖維。而且這個(gè)紙張用完之后放在土壤里面，三周之后會(huì)自動(dòng)的被土壤里的細(xì)菌給消化掉。”俞書宏稱。

同時(shí)，和聚丙烯塑料相比，他們研發(fā)的材料能夠耐受很高的溫度區(qū)域。零上200到零下200

攝氏度，他們的材料幾乎不膨脹?，F(xiàn)在很難找到這樣的材料，隨著溫度變化不發(fā)生膨脹。因此，俞書宏認(rèn)為他們的材料有希望往高端領(lǐng)域發(fā)展，比如提升電子器件對(duì)溫度和環(huán)境的耐受性。

另外，生物質(zhì)基做成的環(huán)保包裝材料，其力學(xué)性能和阻隔性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)商用食品包裝薄膜，成本也低于現(xiàn)有的可降解包裝膜，是石油基塑料食品包裝材料的完美替代品。而且，納米纖維基制成的仿生結(jié)構(gòu)材料，其力學(xué)與熱學(xué)性能也遠(yuǎn)優(yōu)于工程塑料。

俞書宏稱，未來(lái)這種高性能的材料可以廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)療、航空航天、軍工國(guó)防等領(lǐng)域。