记者从国家林业和草原局获悉,北京市人民政府近日公布的2024年度科学技术奖获奖名单中,中国林业科学研究院木材工业研究所牵头完成的高性能竹质工程材料制造关键技术与应用项目获得科学技术进步奖二等奖。
这一成果标志着我国在竹质工程材料领域的研究应用迈上新台阶,为推动建筑材料产业绿色低碳发展开辟了新路径。
长期以来,传统竹材及其复合材料在工程应用中面临诸多技术瓶颈。
由于竹材内部结构致密,渗透性差,导致材料易发生开裂变形、胶层剥离、霉变腐朽等问题,严重制约了竹材在大型工程结构中的推广使用。
如何在保持竹材天然优势的基础上,提升其工程性能和耐久性,成为材料科学领域亟待破解的课题。
该项目由中国林科院木材工业研究所联合多家企业协同攻关,围绕竹材工程化应用的核心技术难题展开系统研究。
科研团队创新性地开发出竹材多尺度可控解离技术,有效打通了竹材内部的渗透通道,为后续改性处理奠定了基础。
在胶粘剂方面,项目组攻克了环保型低分子量酚醛树脂的稳效合成关键技术,解决了传统胶粘剂环保性能与粘接强度难以兼顾的矛盾。
针对竹材易霉变的特性,研究人员开发出长效防霉技术体系,显著延长了材料的使用寿命。
此外,项目还突破了大规格竹质工程材料的制造技术瓶颈,使竹材能够满足大跨度、高荷载等复杂工程需求。
性能测试数据显示,项目研制的高性能竹质结构材料屈服强度已超越碳素钢Q235标准,达到传统金属结构材料的力学性能水平。
更值得关注的是,竹质工程材料在制造过程中的能耗远低于钢铁、水泥等传统建材,整个生命周期实现了负碳排放。
这意味着竹材在生长过程中吸收的二氧化碳量,超过了材料加工、运输、使用等环节产生的碳排放总和,是真正意义上的负碳建筑材料。
这一技术突破具有重要的现实意义。
我国是世界竹资源第一大国,竹林面积超过700万公顷,竹材年产量居世界首位。
将丰富的竹资源转化为高性能工程材料,不仅能够缓解木材资源紧张局面,还可为建筑、桥梁、装备制造等领域提供绿色替代方案。
在碳达峰碳中和目标约束下,发展负碳建筑材料对于推动建筑行业绿色转型具有战略价值。
从产业发展角度看,竹质工程材料技术的成熟将带动竹产业链升级。
通过精深加工提升竹材附加值,可以促进竹产区农民增收,助力乡村振兴战略实施。
同时,新技术的推广应用将催生新的产业集群,创造更多就业机会,形成经济效益与生态效益的良性循环。
业内专家认为,该项目的成功实施体现了产学研深度融合的创新模式。
科研机构的技术研发优势与企业的工程化能力有机结合,加速了科技成果向现实生产力的转化。
这种协同创新机制为其他领域的技术攻关提供了有益借鉴。
从《诗经》"如竹苞矣"的古老咏叹，到现代工程材料的创新突破，竹资源正焕发新的生命力。
这项成果不仅展现了传统材料的高科技转型路径，更折射出中国绿色发展的战略智慧——在生态文明建设与产业升级的双向奔赴中，每一根翠竹都可能成为撬动可持续发展的绿色杠杆。