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祝贺!费本华研究员团队获国家科技进步奖二等奖
来源:中国竹产业协会 作者:中国竹产业协会 发布时间:2020-01-10
  

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植物细胞壁的力学性能与其生长和高效利用密切相关,但细胞壁尺寸微小,开展力学性能表征是公认的世界性难题。在国际竹藤中心有一位杰出科技工作者,他带领科研团队攻坚克难,解决了这一难题。就是中国竹产业协会会长、国际竹藤中心费本华研究员。

2020年1月10日,国家科技奖励大会在北京人民大会堂举行。以国际竹藤中心为第一完成单位、费本华为第一完成人的项目“植物细胞壁力学表征技术体系构建及应用”获得2019年国家科技进步二等奖。

多项技术达到国际领先水平

(1)创新研发高效单根植物短纤维力学测试成套技术,在国际上率先实现了测试仪器的商品化,解决了植物短纤维力学测试的世界性难题;率先将纳米压痕技术引入我国木质材料科学领域,并在实验方法学方面取得重要创新,为纳微尺度细胞壁力学表征提供了完整的解决方案;发明基于细胞壁力学的木材纵向弹性模量预测模型,实现了活立木力学性能的快速、准确预测。上述工作推动了我国木质材料力学研究从宏观到纳微尺度的根本性转变,并为开展植物基础科学和木质纤维素资源高效利用前沿研究提供了关键技术手段。

(2)创建了国际上最丰富的单根植物纤维力学数据库,完成包括木、竹、藤、麻等二十余种植物纤维力学性能的系统测试,为先进植物纤维复合材料开发提供了关键基础数据;在国际上率先建立了植物短纤维力学测试规范,制订了相关国家和行业标准,成为植物纤维品质评价和纺织用竹纤维鉴别的重要依据,为推动植物纤维复合材料研发和规范纺织等行业的发展起到了重要作用。

(3)定量揭示了细胞壁结构、组成对细胞壁力学的不同贡献,从力学角度证实了半纤维素在保持细胞壁完整结构中的核心作用,为克服生物质抗降解屏障提供了新思路;基于纤维力学阐明了竹材独特的强韧机制,提出了竹纤维精准利用新观点;在国际上率先实现了细胞壁力学性能与含水率之间关系的定量测定,揭示了含水率对木竹材料宏观力学性能影响的复杂机制。

(4)创建了基于细胞壁力学表征技术的复合材料界面、木质材料胶合界面、木材改性、生物矿化研究方法学;发明的界面力学表征新技术为纤维复合材料界面设计和优化提供了便捷的表征手段,推动了高耐候竹纤维复合材料的研发和产业化进程;首次将纳米压痕技术应用于木材糠醇改性新配方研发和改性工艺优化,在我国最早实现了木材糠醇改性技术的产业化,为我国人工林低质木材的规模化高值利用提出了新途径。



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