源于绿色天然之木 创新“智”造科技之材 ——记东北林业大学教授肖少良

2024-04-02 17:14:32     来源:

树木丛生, 百草丰茂。木材作为可再生储碳材料,创新拓宽其科技用途,是践行国家“双碳”战略的有效途径之一。然而,木材弯折性低、强度不高、木制品加工“无醛不成胶”等一度成为制约木材科技再造的卡脖子难题。

他立足国家战略所需,作为团队核心成员在国际上首次开创柔性折叠木质新材料;攻克仿生无醛木材胶黏剂合成关键技术,助力家居进入“无醛时代”。青年才俊,卓越不凡,在创新路上,一直步履不停。他就是东北林业大学教授肖少良。

肖少良教授给企业技术人员培训

奋进 科研硕果累累

如今,肖少良是东北林业大学林业工程国家一流建设学科教授、博导。兼任国家林业重点龙头企业-山东新港集团有限公司研究院院长。多年来,他一直专注于木基轻质高强结构材料和仿生无醛木材胶黏剂合成关键技术及产业化应用的研究。

“能够从事木材专业方向的科研,还是得益于母校的培养和恩师的专业教诲。”谈到专业学习,肖少良满怀感激之情。肖少良在东北林业大学完成了本硕博专业学习,并留校任教。

“我早在本科二年级时,就有机会接触了科研,并有幸进入恩师李坚院士科研团队。”肖少良对李坚院士的谆谆教诲感恩不忘。在团队中不仅对木材科研有了全新的认识,还塑造了勇于打破常规进行原创性探索的坚韧精神。在恩师李坚院士的指导下,肖少良开启了仿生胶黏剂探索之旅。

“其实,我还有一段海外培养经历。”肖少良透露说,“2018年,在国家留学基金委员会的资助下,赴美国马里兰大学胡良兵教授团队开展了为期一年的交流学习。”参加胡良兵教授团队对肖少良来说,又是一个重大的科研飞跃。肖少良以木材增强塑化为研究方向,作为团队核心成员开启了国际创举科研发现。

肖少良在科研路上绽放累累硕果,共发表了20篇学术论文。近5年,先后主持国家十四五重点研发计划课题任务和山东省重大创新工程等项目累计10项。授权6项发明专利,技术(秘密)成果转化经费355万元,第一起草人起草标准6项,开发了世界最薄国际领先的新产品“ENF级仿生超薄纤维板”1项。入选山东省紧缺人才项目和沂蒙创新领军人才等人才计划。

创新 探索未解之谜

“木要成材。木材需要进行科技再造为民所用。可实际上,木材弯折性低、强度不高是摆在我们面前的一大难题。” 肖少良指出了科研的难点,并向难点亮出了科技利刃。

肖少良作为团队核心成员,提出了柔性折叠木的超塑性和力学性能增强机制,这在国际上尚属首次。也使得木材具备了类金属塑料的特性,首次开创了柔性折叠木质新材料,突破了行业木材产品强度与加工成型难以兼顾的瓶颈,为木材在建筑和汽车等领域的应用打开了新局面,扩大了木材的在工程结构材料领域的应用场景。

一石激起千层浪。上述相关工作肖少良以第一作者在《Science》主刊上发表,并被选为封面文章。文章一经发表,就引起了全球学术界和产业界的高度关注,受到了国内外权威专家学者的高度评价和数十家国内外期刊和媒体报道,产生了重要的国际影响。

“绿色、低碳、环保是当代大势所趋,也是民生所向。家居建材甲醛和VOCs释放问题一直是广大民众关注的重点。卡脖子难题亟待破解。”面对科技难点, 肖少良科研责任感油然而生。

向科技难点进军。针对人民大众广泛关注的家居建材甲醛和VOCs释放问题,在东北林业大学李坚院士的引领下,肖少良教授等核心团队成员潜心攻克难关,成功研发出了新型环保低碳无醛胶黏剂—仿生胶黏剂。建立了仿生无醛胶黏剂理论与应用技术体系,攻克了木制品加工行业“无醛不成胶”的卡脖子难题。

肖少良以绿色多羟基化合物为原料,受自然界贻贝分泌黏附蛋白的启发, 构筑了“类多巴胺”结构仿生无醛胶黏剂,并揭示了胶黏剂与木材表界面互作机制。该胶黏剂具有黏度可调、初黏性强、胶接性能优异、原料产品全绿色和性价比高的突出优势。

通过政产学研用的模式与山东新港集团有限公司通力合作,仿生无醛木材胶黏剂合成关键技术同样得到了产业化应用。技术已成功应用于刨花板和纤维板两种主要木质人造板材料,建立了年产30万立方米刨花板和年产18万立方米超薄纤维板生产线,突破了仿生无醛胶黏在人造板产业化批量生产制造过程中“原料-设备-工艺-性能”的集成创新技术。上述产品已获评中国重点林产品“匠心品牌”、“中国绿色产品认证”、“儿童安全级认证”和“ ENF级认证”,受到经济日报、科技日报等媒体报道,并被央视推广。上述技术受到山东省、临沂市政府关注和大力支持,获批山东省重大创新工程等项目、入选山东省紧缺人才项目和沂蒙创新领军人才等人才计划。该研究方向获授权/受理发明专利7件,起草标准6项,为人造板产业的发展制定了重要的指导性文件。肖少良作为参编人员将该研究成果内容编入科学出版社“十四五”普通高等教育研究生规划教材-《木材科学前沿》。该技术为企业实现产值近20亿提供了强大支撑,推动了绿色低碳人造板产品升级应用和产业转型升级,并回应了公众对家装产品和材料甲醛释放的关切。

育人 参编解答新知

“人才工作基础在‘引’,根本在‘育’。”谈到人才培养,肖少良有着独到的思路和见解。他在科研探索同时,还不断为国育才。

“在教学方面,我主讲研究生骨干课程2门,本科生课程1门。除了教授书本知识外,还将课程建设作为搞好教学的主要抓手。”肖少良作为《木材·人类·环境》国家级课程思政示范建设项目教师团队的骨干成员,积极参与课程建设工作,为培养学生的思想道德素质和专业知识提供了重要支持。此外,还参与了科学出版社“十四五”普通高等教育研究生规划教材《木材科学前沿》的编写工作。担任该教材第六章中6.9节“柔性折叠木”和第十一章中第11.1-11.9节“仿生胶接与涂饰”的编写人员,为教材的内容质量和专业性作出了贡献。

谈及到未来,肖少良称将继续围绕国家木材安全、节能减排和绿色制造的重大战略需求,从“永续利用”和“循环经济”等角度出发,持续聚焦仿生无醛绿色胶接、木材增强塑化、高附加值利用和低碳化技术,顺应木制品绿色化、低碳化、增强化、多功能化的趋势,实现木质材料产品进一步降本增效、功能化和低碳化,进而提高产品的差异化竞争力,并通过政产学研用的合作方式推动绿色低碳木质材料产品升级应用和产业的转型升级,创造更多木质新型材料从而满足人民日益增长的对美好生活的需要,尤其回应人民群众对家装产品和材料甲醛释放的重大关切。

科学探索永无止境,逐梦之路永不停歇。肖少良将始终面向科技前沿,形成和发展“新质生产力”,赋能木业高质量发展! (文/王超)

课题组照片

 

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