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　　在國家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)下，基于可再生的新型材料在電子科技領(lǐng)域的替代應(yīng)用，將有效推動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，大范圍替代當(dāng)前諸如塑料等污染且難以降解的材料。在2022廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)峰會(huì)上，中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)講席教授、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杰出講席教授俞書宏以“可持續(xù)新材料的創(chuàng)制與應(yīng)用”為主題，分享了以生物質(zhì)加工為納米纖維素材料，比如半導(dǎo)體芯片材料，替代當(dāng)前難以降解的塑料污染材料，助力實(shí)現(xiàn)國家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。

　　中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)講席教授、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杰出講席教授俞書宏

　　俞書宏院士表示，材料的創(chuàng)新是促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展核心的動(dòng)力，其創(chuàng)新跟制造業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，“哪怕是一個(gè)最基礎(chǔ)原材料的進(jìn)步都會(huì)影響傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也給高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升帶來契機(jī)。”他也指出，新材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，其產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：一是技術(shù)壁壘高，研發(fā)難度大；二是依賴產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的緊密合作；三是穩(wěn)定性強(qiáng)、持續(xù)性強(qiáng)；四是企業(yè)遷移率低，有利于產(chǎn)業(yè)集群穩(wěn)定發(fā)展；五是對(duì)解決“卡脖子”問題至關(guān)重要。

　　他表示，以我們最常見的材料塑料來說，其經(jīng)過多年的發(fā)展，在人類生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但這種難以降解的污染材料對(duì)人類社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)帶來了巨大的危害。“人類使用的塑料制品，不經(jīng)處理隨意排放，嚴(yán)重威脅海洋生物的生存，造成了日益嚴(yán)重的環(huán)境危害！塑料微粒、塑料纖維（微塑料）尤其令人擔(dān)憂，最終可能出現(xiàn)在各種大小的海洋生物中，包括我們吃掉的海洋生物，比如貽貝、魚類等。”

　　為了應(yīng)對(duì)這種污染危機(jī)，2021年政府工作報(bào)告中在當(dāng)年重點(diǎn)工作進(jìn)行了對(duì)碳達(dá)峰、碳中和的具體闡述。俞書宏院士認(rèn)為，生物通過光合作用轉(zhuǎn)換空氣的CO2，通過將這些生物質(zhì)加工為材料，以實(shí)現(xiàn)碳的長(zhǎng)期固定，助力國家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。而基于可再生生物質(zhì)原料，創(chuàng)制替代塑料的新材料，是解決塑料污染的關(guān)鍵途徑。

　　俞書宏院士經(jīng)過十多年的研究工作，利用各種生物質(zhì)、廢棄的生物質(zhì)提取成高質(zhì)量納米纖維素，它具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能優(yōu)異、成本可控、高長(zhǎng)徑比、高結(jié)晶度、無毒、低成本、大規(guī)模等諸多特點(diǎn)。他首先介紹了納米纖維素基特種工程結(jié)構(gòu)材料。比如，輕質(zhì)高強(qiáng)韌納米纖維素仿生結(jié)構(gòu)材料，利用微生物合成納米纖維素，以天然納米纖維素為原料，大規(guī)模制備工程結(jié)構(gòu)材料；重量極輕，密度僅為鋁合金的一半，鋼的六分之一；可加工性好，加工成各種精密零件。新型高性能工程結(jié)構(gòu)材料從納米纖維素到工程材料，熱膨脹率、比強(qiáng)度、比沖擊韌性等綜合性能優(yōu)于工程塑料、合金及陶瓷，被稱之為繼工程塑料、合金和陶瓷后的“第四類結(jié)構(gòu)材料”。

　　在納米纖維素基電子器件基底材料上，他也介紹，納米纖維素基工程結(jié)構(gòu)材料，力學(xué)與熱學(xué)綜合性能均遠(yuǎn)優(yōu)于工程塑料，是一種綠色環(huán)保的工程塑料替代品，可以大規(guī)模制備、色彩可調(diào)控、可加工性能好，是高端精密電子器件的理想結(jié)構(gòu)材料。他表示，隨著5G技術(shù)的普及應(yīng)用，高端精密電子器件將對(duì)材料要求更高，需具有優(yōu)異且穩(wěn)定的機(jī)械性能、較低的熱膨脹系數(shù)、良好的熱傳導(dǎo)、散熱能力，而基于納米纖維素基的電子器件結(jié)構(gòu)件、輕量化材料將滿足其要求。

　　而納米纖維素基透明薄膜不僅可大規(guī)模制備，而且力學(xué)性能優(yōu)異，可折疊，具有突出的光管理性能，可自然降解，還可折疊成各種形狀 無明顯損傷，優(yōu)異的可降解性能自然條件下2個(gè)月內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)完全降解。俞書宏院士表示，該透明薄膜可以突破傳統(tǒng)柔性顯示基底膜的瓶頸，滿足高性能折疊屏對(duì)透明膜材料的極為苛刻要求，比如高頻率刮擦、隔水隔氧封裝、十萬次以上的彎折。同時(shí)，透明柔性電子材料可以滿足多色顯示電致變色顯示器件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

　　2022廣東省半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)峰會(huì)錄播

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