2024年4月12日與15日，CCTV-10《創(chuàng)新進(jìn)行時》欄目報道北京化工大學(xué)全生物基可降解鞋背后的研發(fā)故事，聚焦材料科學(xué)與工程學(xué)院先進(jìn)彈性體材料研究中心在生物彈性體材料領(lǐng)域近20年的科研成果。
最早的橡膠來自橡膠樹干中流出的汁液，隨著橡膠需求量的日漸增大，天然橡膠供不應(yīng)求，人們開始以石油、煤炭等化石資源作為初始材料，生產(chǎn)各類合成橡膠。北化科研團(tuán)隊(duì)一直堅(jiān)持攻堅(jiān)克難，致力于實(shí)現(xiàn)橡膠材料生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。早在2003年，中國工程院院士張立群就在北化開始了生物基橡膠的研究，用淀粉、纖維素來發(fā)酵，再進(jìn)一步合成生物基橡膠。
張立群院士表示：“化石資源，比如煤、石油、天然氣，是不可持續(xù)的，總有用完的一天。用淀粉、纖維素來發(fā)酵，再經(jīng)過進(jìn)一步的合成，做這種生物基橡膠，它的來源是可持續(xù)的，甚至可以認(rèn)為取之不盡、用之不竭的。”“利用豐富的生物基原料，來構(gòu)建各種新結(jié)構(gòu)的橡膠材料，使它產(chǎn)生新的性能，讓中國在合成橡膠領(lǐng)域發(fā)出自己的聲音，占據(jù)一席之地。”
整個科研團(tuán)隊(duì)歷時十余年，開發(fā)出許多生物基橡膠品種。作為張立群院士的學(xué)生，王朝正是研究團(tuán)隊(duì)中的重要一員，經(jīng)過十幾年的磨礪，曾經(jīng)的學(xué)生已成長為老師，如今他帶領(lǐng)學(xué)生利用生物基可降解聚酯橡膠，開始可降解鞋的研發(fā)。
生物基可降解聚酯橡膠得益于它特殊的分子結(jié)構(gòu)，讓微生物有機(jī)會將其破壞為較小的分子片段，進(jìn)而被吞噬，實(shí)現(xiàn)降解。經(jīng)過檢測，這款橡膠在堆肥環(huán)境3個月內(nèi)，70%以上可以完全降解，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，降解后的殘留物也不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。
為平衡降解性和穩(wěn)定性之間的矛盾關(guān)系，從溫度、時間、配方等多方面進(jìn)行優(yōu)化，團(tuán)隊(duì)一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，對諸多影響因素進(jìn)行排查和驗(yàn)證，經(jīng)過一年多時間、數(shù)十次調(diào)整，研發(fā)團(tuán)隊(duì)終于獲得合格的橡膠鞋底。
近四年時間的研發(fā)、近百次的試制后，生物基可降解鞋宣告研制成功。2022年8月，北京化工大學(xué)舉行首批全生物基可降解鞋發(fā)布儀式，王朝將首批制成的500雙鞋全部作為“禮物”，送給了校內(nèi)的學(xué)生。
距離第一批鞋子的發(fā)放，已經(jīng)過去一年多時間，根據(jù)學(xué)生的反饋，團(tuán)隊(duì)重新回到實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)可降解鞋的研發(fā)工作，并與郭寶春教授團(tuán)隊(duì)展開合作，進(jìn)一步優(yōu)化鞋子的工藝與性能，計劃開發(fā)有更多款式和功能的可降解鞋。
潛心科研，矢志奮斗，北化的科研團(tuán)隊(duì)將可降解鞋實(shí)現(xiàn)從0到1的突破，讓技術(shù)呈領(lǐng)先趨勢，用科技的力量研制出更環(huán)保的產(chǎn)品。在未來，隨著生物基可降解橡膠的批量化生產(chǎn)，這款生物基可降解鞋將走向千家萬戶，帶來劃時代的革新影響力。
