研究发现竹子细胞壁中限域木质素的特殊发光现象，并探明了相关科学机制与调控机制，建立了竹材发光纤维可控重组方法，实现了多形态、多尺度发光“竹”料的定向制备……近日，在第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛2024年度“揭榜挂帅”专项赛中，东北林业大学研发团队完成的《竹基光功能材料》项目从全国6500余件作品中脱颖而出，斩获特等奖。
记者从学校了解到，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部等共同主办的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动，被誉为当代大学生科技创新的“奥林匹克”盛会。本年度“揭榜挂帅”专项赛秉承“以国家重大需求为导向、以竞争协同机制为手段、以解决实际问题为目标”的思路，聚焦“卡脖子”技术，瞄准社会重大课题及现实问题，以“政企发榜、竞争揭榜、开榜签约”的方式，由政府、企业等单位提需求出题，面向高校广发“英雄帖”，学生团队打擂揭榜。专项赛共吸引2.7万余人参加，共有6500余件参赛作品，最终来自全国410余所高校和企业的1950余件作品入围终审决赛。
“2023年是‘以竹代塑’全球行动计划的启航之年，国家林业和草原局积极推动“以竹代塑”从国际倡议到国家行动。”东北林业大学材料学院陈志俊教授介绍说，学校《竹基光功能材料》项目是在“以竹代塑”战略背景下，以创新的视角，探索出“以竹代塑”的新方法，项目解决了现有石化基发光塑料原料不可再生、不可降解、制备流程复杂、成本高的问题。目前，项目还在调试阶段，很快就可以投入试生产。
团队负责人、材料科学与工程学院李骁桐向记者介绍说，创新竹材纤维高效解离技术，通过调控解离溶液组分、配比、温度等因素，对竹材细胞壁进行可控拆分，进而获得具有限域发光效应的竹材纤维。“我们的竹基光材料不但环保，还大大节约了成本，传统发光塑料在40000元/吨，而竹基光材料只需要3500元/吨。”通过发展可控重组技术，调控所获得竹纤维间共价与非共价作用力，将发光纤维转化为薄膜、泡沫与粉体材料，实现对传统发光塑料的有效替代，广泛应用于防伪、包装领域，有效减少了发光材料中的白色塑料污染问题，为我国生态文明建设，实现“双碳”目标贡献力量。
“从揭榜到研发有6个月的时间，一路走来时间紧、任务重，让我感到前所未有的压力，一次次地推倒重来，一次次地反复修订，直到接到获奖通知，我才感到这一路的艰辛是值得的。”李骁桐说，团队研发的竹基光功能材料能够充分发挥我国竹资源大国的优势，以一种低成本、可降解的方式去替代现有的塑料制品。
哈尔滨日报记者 王越
