有没见过的?上传图片试一试
+
* 上传图片后会自动进行搜索
* 请上传不大于4MB的图片
科普
KEPU
播放速度
把土豆、玉米变成鞋底和轮胎
发布时间:2025-08-25
打印
{{ isAudioPlay ? '暂停播放' : '播放声音' }}
放大 缩小
办公桌上有一双小白鞋。这双鞋子的鞋底材料来源于土豆、玉米,是生物基可降解橡胶,在土壤等微生物环境下可在短期内分解降解,而在日常使用条件下能保持稳定。
 为了把土豆、玉米变成生物基可降解橡胶,科学家王朝及其研发团队倾注了近20年的心血,研发出具有我国完全自主知识产权的生物基可降解聚酯橡胶新品种,并使其从实验室走向生产线,为橡胶行业的可持续绿色发展作出贡献。
  “从0到1”突破创新难题
  轮胎、鞋底等传统橡胶制品的降解周期长达几十年甚至数百年。此外,全球每年因传统橡胶制品产生的磨屑污染超过600万吨,它们渗入土壤、地下水、湖泊和大海,有些被鱼类吞食,最终进入人体。而这些磨屑即微塑料的重要组成部分。2025年,一篇刊发在《自然医学》上的文章首次确认微塑料可在人体大脑中累积,并且其浓度在近年显著上升。
  如果橡胶的磨屑落到土壤、水源后可通过微生物降解,就不会成为污染源了。用大宗的原料和简单的方法,做出最有用的东西”。以土豆、玉米为原料合成橡胶,原料来源丰富,且能快速再生。
  “从0到1”的突破之路崎岖不平。研发初期,生物基可降解橡胶研究在国内外几乎没有任何文献和技术可参考。生物基可降解橡胶需要大量的聚合设计和实验,但却无法被直接使用;加入哪些‘配料’才能做成鞋底、轮胎等可降解橡胶制品?这犹如把面粉做成面包,需要独特的配方和制造工艺,而且必须考虑环保的要求。”王朝回忆道,因此,他们只能不断地探索、做实验。
  无数次的失败和难以发表的论文并没有让王朝失去初心。他毫不气馁,最终突破橡胶传统聚合工艺,成功合成出生物基可降解聚酯橡胶新品种。该橡胶的力学性能接近传统橡胶,堆肥环境下3个月降解率超70%,可分解成水和二氧化碳。
  生产出全球首双可降解鞋
  从一开始,王朝就瞄准产业化:“我的目标是用基础研究破解创新难题,加速产业化落地,解决橡胶污染的世界难题。”
  如何找到有效的技术转化机制和途径?实验室生产出的橡胶只是1、2毫米的小片,用来测试性能。但到工厂试生产后我们发现,鞋底厚度有时要求达到4、5毫米。因此我们需要根据市场产品要求来调整实验方案,完善工艺。  工厂和实验室设备、环境不同,因此我们把工厂制作的材料带回实验室测试,对比各种性能,一旦发现性能较弱的地方,马上优化配方,再返回工厂生产,不断打磨才研制出理想的橡胶材料。  
由于实验室和产业化之间有距离,他们重新设计反应装置,解决了放大生产过程中的一系列问题,为生物基可降解橡胶的产业化生产提供了重要保障。
  如今,数十种可降解橡胶新品种实现快速验证生产,可为下游企业提供定制化解决方案。这就像我们为企业提供和好的面团,企业可以把它们任意做成包子或者饺子。
  历时3年多,王朝也以生物基可降解聚酯橡胶材料替代传统鞋底,生产出全球首双可降解鞋。科学家花了近20年研发出生物基可降解橡胶并推动其产业化,最终目的是希望能够解决传统橡胶引起的微颗粒污染问题。