在全球“雙碳”戰(zhàn)略背景下，我國《加快非糧生物基材料創(chuàng)新發(fā)展三年行動方案》明確提出：2025年要實現(xiàn)非糧生物基材料在高端領(lǐng)域與化石基產(chǎn)品競爭的目標(biāo)。然而傳統(tǒng)生物質(zhì)材料存在易燃、易降解、熱穩(wěn)定性差等缺陷，導(dǎo)致其長期被困于低端應(yīng)用場景，航空航天、新能源等領(lǐng)域的高端隔熱材料70%依賴進(jìn)口聚酰亞胺（PI）泡沫，長期受到國外技術(shù)封鎖限制。

南京林業(yè)大學(xué)“寧以致遠(yuǎn)”團(tuán)隊擁有7年生物質(zhì)材料研發(fā)經(jīng)驗，他們立足于林業(yè)工程專業(yè)，受到森林火災(zāi)中樹皮炭化層保護(hù)樹木的現(xiàn)象啟示，經(jīng)過反復(fù)實驗和分析，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)樹皮提取物單寧具有獨特的性能，可以有效解決生物質(zhì)基材料易燃燒、穩(wěn)定性差的問題。單寧是一種廣泛存在于植物中的天然多酚類化合物，具有良好的抗氧化、阻燃和熱穩(wěn)定性。將林業(yè)副產(chǎn)物 —— 樹皮轉(zhuǎn)化為隔熱材料，不僅實現(xiàn)了 “變廢為寶” 的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，還為解決傳統(tǒng)生物質(zhì)材料的缺陷提供了新的思路。

在將單寧應(yīng)用于生物質(zhì)基材料的研發(fā)過程中，團(tuán)隊面臨著諸多技術(shù)痛點。他們深入研究單寧與其他生物質(zhì)材料的復(fù)合機理，通過優(yōu)化材料配方和制備工藝，成功制備出了第一代單寧基特種多孔隔熱材料。該材料的阻燃性能得到了顯著提升，能夠滿足一般工業(yè)領(lǐng)域的需求。經(jīng)過七年的三次技術(shù)迭代，團(tuán)隊取得了豐碩的成果。該材料不僅具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，能夠在高溫環(huán)境下長時間使用，而且力學(xué)性能也得到了大幅提升，能夠承受一定的機械應(yīng)力。目前，項目相關(guān)產(chǎn)品各項指標(biāo)均通過權(quán)威檢測機構(gòu)認(rèn)證。例如，材料的阻燃等級達(dá)到了 UL94 V-0 級，熱導(dǎo)率低至0.025W/(m·k)。

“寧以致遠(yuǎn)” 團(tuán)隊的研發(fā)成果得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可，項目與浙江中裕通信有限公司等多家行業(yè)龍頭企業(yè)展開了深度合作。在導(dǎo)彈天線罩領(lǐng)域，單寧基特種多孔隔熱材料能夠有效保護(hù)天線罩在高速飛行和高溫環(huán)境下的性能穩(wěn)定，確保導(dǎo)彈的精準(zhǔn)制導(dǎo)。在新能源汽車電池緩沖層中，該材料能夠吸收電池在充放電過程中產(chǎn)生的熱量和振動，提高電池的安全性和使用壽命。與傳統(tǒng)的化石基材料相比，單寧基材料具有綠色環(huán)保、可再生的優(yōu)勢，符合全球 "雙碳" 戰(zhàn)略的要求。隨著合作的深入，該材料在高端領(lǐng)域的應(yīng)用市場不斷拓展，不僅打破了國外企業(yè)的技術(shù)壟斷，降低了我國對進(jìn)口材料的依賴，還為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。

從實驗室的研究，到科技型企業(yè)；從技術(shù)的開發(fā)，到產(chǎn)業(yè)反哺。項目負(fù)責(zé)人與團(tuán)隊成員實現(xiàn)了將論文寫在大地上的科研初心，帶動“林廢回收-材料加工-產(chǎn)業(yè)升級”生態(tài)閉環(huán)，帶動林產(chǎn)加工行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，拓展生物質(zhì)基材料在高端領(lǐng)域的應(yīng)用市場，煥發(fā)高端隔熱材料新“生”機。

通訊員 袁文斌  夏常磊  尹申申

揚子晚報/紫牛新聞 楊甜子

校對 盛媛媛