目前，大多數(shù)塑料來自石油產(chǎn)品，廢棄后難以降解，造成持續(xù)性的環(huán)境污染問題。同時(shí)，現(xiàn)有的生物基材料存在成本高或難制造等問題，制約了推廣應(yīng)用。

仿生塑料既具有遠(yuǎn)高于工程塑料的強(qiáng)度，又有很強(qiáng)的韌性和抗裂紋擴(kuò)展性能。在零下130攝氏度至零上150攝氏度范圍內(nèi)，其尺寸變化非常小，在室溫下，它的熱膨脹系數(shù)僅為普通塑料的約十分之一。

什么是仿生塑料?

(資料圖片)

仿生材料是指模仿生物的各種特點(diǎn)或特性而研制開發(fā)的材料。通常把仿照生命系統(tǒng)的運(yùn)行模式和生物材料的結(jié)構(gòu)規(guī)律而設(shè)計(jì)制造的人工材料稱為仿生材料。仿生學(xué)在材料科學(xué)中的分支稱為仿生材料學(xué) , 它是指從分子水平上研究生物材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、構(gòu)效關(guān)系, 進(jìn)而研發(fā)出類似或優(yōu)于原生物材料的一門新興學(xué)科, 是化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的交叉。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2022-2027年中國(guó)仿生塑料行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》分析：

目前，大多數(shù)塑料來自石油產(chǎn)品，廢棄后難以降解，造成持續(xù)性的環(huán)境污染問題。同時(shí)，現(xiàn)有的生物基材料存在成本高或難制造等問題，制約了推廣應(yīng)用。仿生塑料既具有遠(yuǎn)高于工程塑料的強(qiáng)度，又有很強(qiáng)的韌性和抗裂紋擴(kuò)展性能。在零下130攝氏度至零上150攝氏度范圍內(nèi)，其尺寸變化非常小，在室溫下，它的熱膨脹系數(shù)僅為普通塑料的約十分之一。

中科院院士、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授團(tuán)隊(duì)使用“定向變形組裝”方法，研制出具有仿生結(jié)構(gòu)的高性能材料，具有比石油基塑料更好的機(jī)械與熱性能，有望成為其替代品。

俞書宏團(tuán)隊(duì)運(yùn)用仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，發(fā)展出一種被稱為“定向變形組裝”的新材料制造方法，將纖維素納米纖維和二氧化鈦包覆的云母片復(fù)合，制備出具有仿生結(jié)構(gòu)的高性能可持續(xù)結(jié)構(gòu)材料。

仿生塑料行業(yè)發(fā)展環(huán)境

隨著我國(guó)“限廢令”和“垃圾分類”政策的出臺(tái)，我國(guó)廢塑料回收利用產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生了較大變化?；厥针A段來看，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈主要通過拾荒者從居民手中回收廢塑料，篩選附加值較高塑料瓶流入循環(huán)再生產(chǎn)業(yè)鏈，此種模式雖成本較低，利潤(rùn)較高，但效率低下無法滿足國(guó)內(nèi)廢塑料的需求，導(dǎo)致2018年以前我國(guó)廢塑料進(jìn)口居高不下。

政策推動(dòng)塑料回收量提升、行業(yè)規(guī)范化，再生塑料行業(yè)供給側(cè)改革提高行業(yè)進(jìn)入門檻。2021年7月發(fā)改委出臺(tái)《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，要求提升廢塑料回收利用行業(yè)規(guī)范管理，促進(jìn)資源向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集聚，并要求加強(qiáng)塑料垃圾分類回收和再生利用、減少塑料垃圾填埋量。2022年6月《廢塑料污染控制技術(shù)規(guī)范》國(guó)內(nèi)對(duì)廢塑料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提出新標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)持續(xù)規(guī)范。

仿生塑料行業(yè)應(yīng)用前景

據(jù)法新社報(bào)道，科學(xué)家日前研制出一種可“自愈”的仿生人工合成塑料，該塑料被劃傷時(shí)會(huì)像皮膚出血一樣流出紅色液體，但隨著光照、溫度和酸度變化，傷口能自動(dòng)愈合?？茖W(xué)家稱，這種材料有望用于手機(jī)電腦外殼、汽車清漆甚至醫(yī)藥等多種領(lǐng)域。該成果在美國(guó)圣地亞哥一年一度的化學(xué)學(xué)會(huì)上被提出，首席研究者馬雷克教授說新型仿生塑料試圖模仿自然的復(fù)原能力。它在受損時(shí)像皮膚受傷一樣，流出紅色液體，發(fā)出信號(hào)。但隨著光線、氣溫以及酸度的變化，紅色液體凝固，填補(bǔ)傷口，顏色也恢復(fù)如初，宛如新生。這種材料有可能應(yīng)用于汽車、太空研究、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。

緊跟全球高性能纖維及復(fù)合材料前沿技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，立足高性能纖維及復(fù)合材料國(guó)產(chǎn)化替代，鼓勵(lì)合肥、安慶、蕪湖等地加快低成本新一代碳纖維及第三代先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維制備技術(shù)的突破，重點(diǎn)發(fā)展碳纖維及復(fù)合材料、芳綸纖維及復(fù)合材料、玄武巖纖維及復(fù)合材料、玻纖及復(fù)合材料等產(chǎn)品。

面向國(guó)際科技前沿，把握未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，鼓勵(lì)高校院所和龍頭企業(yè)等組建創(chuàng)新聯(lián)合體，實(shí)施前沿新材料研發(fā)創(chuàng)新工程，支持合肥、蕪湖等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好、創(chuàng)新能力強(qiáng)的區(qū)域加快前沿新材料技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用突破，聚焦增材制造材料(3D打印)、智能仿生材料、超導(dǎo)材料、石墨烯材料、液態(tài)金屬、高熵合金等細(xì)分領(lǐng)域，開展新材料前沿與交叉技術(shù)研究，通過研發(fā)一批、儲(chǔ)備一批、應(yīng)用一批，搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)。

想要了解更多仿生塑料行業(yè)詳情分析，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2022-2027年中國(guó)仿生塑料行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究報(bào)告》。報(bào)告對(duì)行業(yè)相關(guān)各種因素進(jìn)行具體調(diào)查、研究、分析，洞察行業(yè)今后的發(fā)展方向、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的演變趨勢(shì)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)規(guī)模、潛在問題與行業(yè)發(fā)展的癥結(jié)所在，評(píng)估行業(yè)投資價(jià)值、效果效益程度，提出建設(shè)性意見建議，為行業(yè)投資決策者和企業(yè)經(jīng)營(yíng)者提供參考依據(jù)。

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