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丝瓜络里面竟藏着“神秘宝藏”!这所大学的创业学生发现“金矿”

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近日,记者来到江苏理工学院,循着热烈的研讨声,记者推门走进45号实训中心楼的高分子材料加工实验室,鲁彤、孙立文和“材丝广益”团队的小伙伴们,正围着丝瓜络实验台,对加入传统添加剂和本团队研发添加剂的手机背板,进行导电、导热和力学性能对比分析,气氛甚是热烈。

昔日弃物丝瓜络铺就致富路

江苏理工学院功能材料系大二学生鲁彤是“材丝广益”团队总负责人,她和小伙伴们小伙伴们发现我国农村很多地区存在丝瓜销路不畅的问题,农户们种植的丝瓜到了收获季,滞销严重,无人问津,时间一长,只能烂在地里。另一方面,国内不少企业以丝瓜内茎汁液为原料加工日化产品“丝瓜水”,而被抽取丝瓜内茎汁液后的丝瓜成为废弃物,如何低价处理丝瓜废弃物从而达到环保标准,成为这些企业困惑的难题。

“‘Idea’是实际生活中发现的。”鲁彤说,“创新发明的‘灵感’也无一例外都是对现实生活、生产中难题、难事的‘反应’。”丝瓜络是成熟丝瓜干燥后的产物,其主要成分是纤维素。作为天然纤维,丝瓜络拥有低密度、高强度、高韧性、高开孔率、可再生性、可降解性等多种优势。然而,目前市面上的丝瓜络常被加工成搓澡巾、洗碗布、鞋垫等低附加值的日常用品,并没有得到它的高值化综合利用。鲁彤开始带领团队积极寻找新出路。

“针对前期调研中农户和企业面临的痛点难点问题,我们的团队抓住了‘富民’和‘生态’这两个核心问题,开展以丝瓜络为中心的相关材料研究。”鲁彤和团队成员希望通过研究提高丝瓜络的综合利用率,帮助更多的丝瓜种植农户提高收入,同时助力丝瓜研究类企业实现废弃物的再利用。

自2018年起,“材丝广益”团队与四川省德阳市中江县龙台镇沼源村丝瓜种植园签订销售合同,目前已链接零散农户10余户,累计完成两万余元的丝瓜络采购。其中,2019年以70元每公斤认购丝瓜络150公斤,最终产品销售额为57000元,提供岗位吸收兼职人员近20人,产品销售B端已覆盖苏南地区10余家新材料企业。市场总监孙立文向记者列出了团队的“成绩单”。

昔日弃物丝瓜络,如今变成了农户的致富金瓜瓜。沼源村村民赵淑媛的感激之情溢于言表。2020年突如其来的疫情让本就拮据的家庭雪上加霜,和江苏理工学院丝瓜络项目签约后,让她家近2亩撂荒地得到了利用,赵淑媛与家属一道打理丝瓜园,年收入达3万元。

丝瓜络里竟有“神秘宝藏”

“我们利用扫描电镜等方式发现了丝瓜络纤维内部存在着大量蜂窝状的微米级别孔道结构,且纤维内外表面均含有大量羟基。”这一震撼发现,让“材丝广益”团队成员惊喜万分。

如何利用天然、有序的微米级别孔道开展创新研究?鼓励学生们要有敢于探索的梦想和不惧未知的勇气,向萌在创新创业教育与专业教育相融通上下足了功夫。“研究以废弃丝瓜络为原材料,利用丝瓜络纤维的内外表面大量羟基的活性,通过TDI(甲苯二异氰酸酯)的异氰酸根基团原位接枝石墨烯等导电填料,构建杂化导电网络,降低导电填料的用量和成本,提升复合材料的电导率。”谈到项目的技术原理,向萌娓娓道来。目前,该技术将少量昂贵的石墨烯接枝在丝瓜络纤维内部的微米孔道内,复合材料的电导率将提升8-12个数量级,从而使目标材料具备抗静电和电磁屏蔽功能。

科技创新让苏州伊贝高温技术材料有限公司尝到了“甜头”。公司技术总监石先生告诉记者,近年来随着国内外对特种陶瓷材料的导电性能、力学韧性的要求越来越高,现有的高温陶瓷产品已无法完全满足客户对于压敏电阻、滤波器等电子类产品的高导电性、高韧性的需求。公司与“材丝广益”团队合作,将该团队的添加剂产品应用于特种陶瓷背板,产品表面电阻率从1015Ω降低到107Ω,断裂韧性从3.2MPa•m1/2提高到了6.5MPa•m1/2,添加剂用量低于3.5%,满足了相关客户的需求。

导电添加剂应用广泛,市场前景广阔。据GGII(中国高工产业研究所)预计,未来两年,全球应用于电子产品的导电添加剂需求量将保持40.8%的年增长速度,2023年需求量将达19.06万吨,按均价3万元每吨计,市场规模将达到百亿元级别。

“目前,‘材丝广益’团队已申请相关专利10项、获批专利2项。《基于废弃丝瓜络的杂化导电网络的协同导电机理研究》获评2019年国家自科基金项目。”向萌脸上泛起了笑容。值得一提的是,团队的添加剂产品已被常州苏橡橡塑制品有限公司、江苏理成科技有限公司、苏州毅鑫新材料科技有限公司、江苏东润安全科技有限公司等企业应用。眼下,团队正与江苏高邮市十二粉黛生物科技有限公司,就企业废弃丝瓜络的再利用开展科研攻关。

多年来,江苏理工学院的一系列扶持政策为大学生创新创业者“保驾护航”。记者了解到,自2006年以来,江苏理工学院扎实推进创新创业教育改革,将“产学研用”切切实实拧成一股绳,形成合力,电子废弃物资源循环利用、报废汽车柔性拆解、少梳栉经编机槽针运动装置等一大批重大成果在省内外实现产业化。

通讯员 吴婷 张羽程 陈泽彬

扬子晚报/紫牛新闻记者  郭靖宇

校对 盛媛媛

编辑 : 郭凤

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