信息來源:admin 時間:2019-07-09 瀏覽: 6825次
國際竹藤中心聯(lián)合國內(nèi)多家科研院所共同完成的“植物細胞壁力學(xué)表征技術(shù)體系構(gòu)建及應(yīng)用”項目,在木材微薄片零距拉伸技術(shù)、單根植物短纖維微拉伸技術(shù)和植物細胞壁納米壓痕技術(shù)等方面取得了重要突破。
“細胞壁力學(xué)新技術(shù)的應(yīng)用,將有助于解決植物纖維細胞壁基礎(chǔ)科學(xué)難題,促進植物纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!眹H竹藤中心相關(guān)負責(zé)人說,細胞壁是植物的骨架結(jié)構(gòu)和強度承載主體,對植物的生長和高效利用至關(guān)重要。細胞壁力學(xué)是植物生物力學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。由于細胞壁尺寸微小,對其直接進行力學(xué)性能表征非常困難,是公認的世界性難題。經(jīng)過15年的聯(lián)合攻關(guān),項目成功研制國內(nèi)首臺植物短纖維專用力學(xué)測試儀,在國際上最早實現(xiàn)商品化生產(chǎn)。該植物短纖維專用力學(xué)測試儀設(shè)備可以準(zhǔn)確、快速測試長度1.5毫米、直徑10微米以上各種植物纖維在不同濕度環(huán)境下的縱向拉伸力學(xué)性能,測試速度可達每小時10-15根,完成了包括木、竹、藤、麻、棕櫚等20余種植物纖維縱向力學(xué)性能的系統(tǒng)測試,構(gòu)建了目前國際上最豐富的植物纖維細胞壁力學(xué)性能數(shù)據(jù)庫。
“植物細胞壁力學(xué)表征技術(shù)體系構(gòu)建及應(yīng)用”項目在國際上首次構(gòu)建了從組織、細胞至納米尺度完整的細胞壁力學(xué)表征體系。其研究方法是探索木材力學(xué)、木材物理學(xué)、樹木發(fā)育學(xué)、木材功能性改良、木材性質(zhì)快速評價等相關(guān)領(lǐng)域一些重要科學(xué)問題的關(guān)鍵。項目研發(fā)構(gòu)建的表征體系,在多個領(lǐng)域開展了系列創(chuàng)新應(yīng)用研究,將極大地推動所涉領(lǐng)域科學(xué)理論與技術(shù)的發(fā)展。項目首次定量揭示了纖維素、半纖維素、木質(zhì)素三大組分對細胞壁力學(xué)的不同貢獻。通過實驗方法學(xué)創(chuàng)新,揭示了含水率對木竹纖維細胞壁不同力學(xué)性能的影響規(guī)律,從細胞水平揭示了木竹材料宏觀力學(xué)性能對含水率響應(yīng)的差異性機理?;诶w維力學(xué)提出了竹材纖維利用的新觀點,揭示了竹子多尺度非均質(zhì)結(jié)構(gòu)強韌機制。在木材改性、木材膠合、植物纖維復(fù)合材料界面等領(lǐng)域也開展了大量的研究工作。植物細胞壁力學(xué)表征技術(shù)體系的構(gòu)建和應(yīng)用促進了我國木竹材科學(xué)研究,對仿細胞壁先進材料、高性能植物纖維復(fù)合材料、制漿造紙、紡織材料等相關(guān)領(lǐng)域具有重要參考價值。
“植物細胞壁力學(xué)表征技術(shù)體系構(gòu)建及應(yīng)用”項目通過研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)和高精尖科研設(shè)備滿足前沿基礎(chǔ)研究需要,成果在天津科技大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)等10余所大學(xué)和研究所得到應(yīng)用,該項目在我國農(nóng)林領(lǐng)域樹立了標(biāo)桿,是引導(dǎo)和促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功范例。
