(文/甄雅)聚氨酯作为一类具有多种形态和用途的高分子材料,因其独特的分子结构可变性,所以只需通过化学配方的调整,便可使其在硬质与软质之间灵活转换。这一特性也使得聚氨酯拥有出色的机械性能、优异的耐磨性、卓越的抗撕裂能力和可指定的化学稳定性,被广泛应用于汽车制造、建筑保温、医疗设备等领域,在材料行业中有着不可替代的地位。在传统的开发方式中,聚氨酯的合成主要以石油提炼过程中获得的异氰酸酯与多元醇两个原料为主,尽管这种石油基聚氨酯性能优异,但其承载的化石燃料消耗和碳排放以及难以降解的问题,也不由得引发了人们对于环境污染与可持续发展的思考。基于此,材料行业的研发专家一直都在积极寻求更加环保的替代品,以减轻环境负担并缓解自然资源的枯竭问题。于是生物基聚氨酯由此诞生,标志着材料行业向更加绿色可持续的方向迈进了一大步。
生物基聚氨酯是以可再生生物质为主要原料聚合而成的聚合物,有着绿色低碳、节能环保、原料可再生等诸多优势。然而,由于多种技术壁垒的限制,生物基聚氨酯在机械强度和耐久性等性能方面与传统的石油基聚氨酯相比还存在一定的差异性,难以满足某些工业应用的高要求。面对这个难点问题,中国材料研发专家丁泓禹展开了广泛的研究实践,并深度钻研了生物基聚氨酯的合成原理以及复合材料的设计理论,最终通过高效的生物基原料转化技术和先进的纳米复合技术,开发出了“超韧性生物基聚氨酯复合材料智能制造系统V1.0”。该系统的推出不仅大幅提升了生物基聚氨酯的性能,满足了严苛的工业标准,同时也将中国在可持续高性能新材料领域的研究实力提升至了新的高度。
“超韧性生物基聚氨酯复合材料智能制造系统V1.0”在利用植物油、淀粉等生物基资源经过化学转化生成多元醇,并与异氰酸酯反应生成聚氨酯的基础上,引入了先进的传感技术和实时数据处理算法,实现了对于生产过程中关于原料的化学组成、反应温度以及物理性能等关键参数的实时监测与动态调整,能够精确调控聚合物的分子量和交联密度,从而实现生物基聚氨酯机械性能的定制化,包括显著的超韧性特征,即在承受拉伸、压缩或其他形式的应力时表现出极高的延展性和抗断裂能力。此外,该系统还整合了闭环回馈机制,能够根据产品测试结果和应用反馈,自动优化生产流程和配方,实现持续改进。综合来说,“超韧性生物基聚氨酯复合材料智能制造系统V1.0”的研发是材料科学领域的一个重大突破,也是对传统制造业模式的一次革命性创新,不仅推动了材料科学向更加绿色可持续的方向发展,也满足了市场对高性能材料的需求,对材料行业及汽车制造、建筑和生物医疗等相关领域都产生了广泛而深远的影响。
“超韧性生物基聚氨酯复合材料智能制造系统V1.0”能够获得如此显著的效益,离不开其研发者丁泓禹的不懈探索和执着追求。作为中国材料研发领域的领军人物,丁泓禹不仅精通化学和材料科学的基本原理,还对最新的技术和研究动态保持敏锐的洞察力,最难得的是,他拥有着无可比拟的创新精神和不畏挑战的勇气,这些因素共同铸就了他在中国材料研发领域的领军地位,推动了整个行业的技术进步和创新发展。为了对丁泓禹进行表彰,今年5月,材料学界将“2021品牌影响力·材料研发与商务管理智能化行业功勋人物”这项国家级荣誉奖项授予了他。这项顶级荣誉的背后不仅仅是对丁泓禹成就的嘉奖,更包含着学界以及全体行业同仁对他的深切期许,而丁泓禹也不负众望,一直在尽自己所能推动行业创新发展,就在今年6月,他又发表了“基于数字孪生技术的材料生产工艺多目标优化系统V1.0”这一智慧成果,将为材料的生产优化再次带来无限可能。
当前中国正站在科技革命和产业革命的交汇点,材料科学作为推进传统产业转型升级、培育战略性新兴产业发展,以及促进社会生产力和经济发展质量跃升的根基,在这一新时代背景下肩负着重大的使命。面对这样的历史机遇,正需要像丁泓禹这样具有非凡远见卓识以及卓越科研实力的领军人物来引领材料行业的创新潮流。相信在新时代的征途中,丁泓禹一定会创造出更多领航时代的智慧成果,并激励和鼓舞更多科研工作者追求科技创新,共同为推动中国乃至世界的科技进步与产业升级注入强劲的动力。