硕士生赵嘉和博士生潘啸森的共同第一作者文章被The Innovation接收
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发布时间：2025-04-27
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文章标题：硕士生赵嘉和博士生潘啸森的共同第一作者文章被The Innovation接收
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2025年4月27日，课题组硕士研究生（2024级）赵嘉和博士生研究生（2025级）潘啸森共同第一作者文章“Harnessing stereomicrostructural engineering for next-generation biodegradable adhesives”被The Innovation（中科院一区/影响因子: 33.2）正式接收。
在当今时代，胶粘剂广泛应用于材料粘结、结构固定和功能复合等领域，全球胶粘剂市场规模超 500 亿美元且持续增长。然而，目前大多数商业胶粘剂依赖石油基原料，面临着环保难题，如热固性胶粘剂难以回收，热塑性胶粘剂降解周期长。为解决这些问题，研究人员尝试多种策略，但都存在局限性。
P3HB 是一种天然生物聚合物，具备优良的生物相容性和完全可降解性，有潜力替代石油基塑料。团队通过立体选择性开环聚合技术对 P3HB 进行立体微观结构工程设计，成功制备出立体规整的 P3HB（sr-P3HB）。这一成果意义非凡，sr-P3HB 在未处理的铝基板上粘结强度高达 9.5MPa，远超传统商业胶粘剂如 EVA（2.4MPa）。它不仅能在多种未处理的金属、无机材料和木材表面保持强粘附力，克服了生物基胶粘剂对基底粗糙度的依赖，而且经过五次熔融重塑循环后，仍能保留 95% 以上的粘结强度，在 37%-77% 相对湿度下和长期暴露一年的情况下，粘附性能依然稳定。不过，sr-P3HB 大规模应用仍面临挑战，如立体选择性开环聚合过程在更广泛生物基聚合物体系中的适用性有待验证，生产所需的高效催化系统尚不完善，其成本（每千克 3.03 美元）高于 EVA（每千克 2.26 美元），生产过程中的温室气体排放量（每千克 4.73 千克二氧化碳当量）是 EVA 的两倍。
尽管如此，该研究成果依然为生物可降解胶粘剂领域开辟了新方向。未来，团队将致力于优化生产工艺，降低成本，减少碳排放，推动 sr-P3HB 从实验室走向市场。这一成果有望推动生物可降解胶粘剂在航空航天、汽车、建筑、电子、生物医学等众多领域的广泛应用，引领可持续发展的材料创新潮流，为应对全球环境挑战贡献智慧和力量。
