化學制劑、瓶瓶罐罐、些許刺鼻的氣味……與大多數人腦海中浮現的印象大體相同,科研人員就是在這樣的實驗室里不斷推陳出新,刷新各個領域的知識產權名錄。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所(以下簡稱“青能所”)傳出捷報:該所生物基材料院重點實驗室萬曉波團隊成功研發出新型聚氨酯材料,實現了該材料國產化,并成功打破日本對這一技術的壟斷。
研究員萬曉波告訴記者,科學無外乎兩個方向,“一是人類對自然的探索,二是針對社會生活中的需求去解決問題。”他說,與新型聚氨酯材料這一課題結緣,要感謝技術需求方也是問題的發起人——企業。
企業上門“求助”
傳統的邊坡防護有兩種方式,一種是直接用水泥覆蓋,可以將沙土全部抓牢,但是在水泥表面無法種植植被;另一種是栽種植物,但是由于沙土具有流動性,植被成活率較低。目前,日本科學家研究的聚氨酯材料可以解決以上兩方面問題,但是進口材料每噸價格高達60多萬元,高價位導致國內環保企業在護坡這個領域寸步難行。
青島潤國生態科技工程有限公司(以下簡稱“潤國”)同樣面臨這一行業難題。潤國是一家集研發、生產、銷售、施工于一體的綜合性企業,主要從事各種新型生態建材和環保建材的研發、生產、銷售,并承接各種生態修復工程,包括山體修復、道路兩旁的護坡綠化、河道護坡、園林開發等。
今年年初,潤國負責人找到了青能所萬曉波團隊。潤國的企業負責人告訴萬曉波,在國內普通的聚氨酯材料售價僅為2萬元,希望青能所能將這種新型材料實現國產化,打破壟斷。企業的需求與主攻高分子化學的萬曉波一拍即合。經過近10個月的攻關,今年9月,青能所對外發布了新型聚氨酯材料研發成功的消息。10月17日,在實驗室里,萬曉波現場展示了這一材料的應用。他將一瓶棕紅色液體狀的聚氨酯材料,以大約1:20的比例注入水,經過2~3分鐘,燒杯中的水變成了白色果凍狀。這一過程,簡單地還原了這種新型聚氨酯材料噴灑在沙土上的過程,沙土被飽和的高分子材料覆蓋,不僅起到穩固砂石的作用,還可以在這種材料之上種植植被,等到根系發達,就可以依靠植被穩固砂石。
據萬曉波介紹,在日常生活中聚氨酯的應用非常廣泛,如冰箱的保溫層、私家車的坐墊、甚至運動鞋的鞋底,都是聚氨酯材料制作的。“將這種常見的高分子材料,應用到坡體上,實現水土保持等功效,在國內尚無成功案例。”萬曉波說,比起日本的產品,他們研發的材料固化時間更短,壓縮強度和拉伸強度也更高,同時,因為內部結構不同,國產聚氨酯水凝膠制造工藝更簡單,價格也更便宜。目前,新型聚氨酯材料已經完成實驗室小試,預計2~3年內實現產業化生產。
科技服務地方經濟
結合企業需求,解決實際需要,萬曉波團隊的案例只是青能所踐行“科學是第一生產力”的其中之一。據介紹,青能所面向青企在資源、能源與環境領域需求,以工業生物技術、綠色化工技術和過程工程技術為主,研究開發生物基能源與材料的產品、工藝或技術,服務于地方需求,支撐青島藍色、高端、低碳產業發展。建所以來,青能所累計承擔各級各類項目649項,總合同經費6億元,其中2010、2011、2012、2013連續4年爭取經費均突破1億元。同時,擁有生物化工、生物工程、材料工程等9個碩士點,化學工程和生物化學與分子生物學3個博士點,以及生物學2個博士后流動站。
在產業化公司方面,青能所也頗有建樹。截至目前,已建立青島中科青能科技創業有限公司、青島科源海洋生物有限公司、青島中科威能新能源材料科技有限公司、青島中科環保新能源工程有限公司等5個產業化公司。同時,與國內60余家企業建立實質性合作關系,包括中節能、中海油、中石油、中石化、旭陽化工、山東威能、青島機械工業總公司、青島瑯琊臺、蔚藍生物等,合作形式涵蓋項目研究、共建團隊、研發平臺或共建產業化合作公司等,積極服務地方經濟社會發展。截至目前,已獲168項各類企業合作項目支持,總經費7150.34元。

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