研究方向

研究院新材料工程研究中心聚焦国家战略发展及地方产业需求，结合绍兴市柯桥区产业特色及需求，以仿生结构复合材料、节能环保材料、生物医用材料、多功能纺织新材料以及新能源材料为主要研究方向，聚焦高性能新材料的设计、制备以及工程化，同时面向新一代空气净化设备、高性能电致变色玻璃、多功能织物等应用领域形成产业化规模。形成以应用基础研究到工艺技术开发、新材料产业化的产学研体系。

 1.仿生结构材料

仿生结构材料是一种新型的功能材料，是建立在自然界原有材料与人工合成材料基础上的可设计智能材料。仿生结构材料的最大特点是可设计性，人们可提取出自然界的生物原型，探究其功能性原理，并通过该原理设计出能够有效感知到外界环境刺激并迅速做出反应的新型功能材料。高性能仿生结构材料在建筑行业、航空航天、隔热防火、节能减排等领域有着广阔的应用前景。例如：模仿贝壳设计的轻质高强人工珍珠层材料、仿巨骨舌鱼鱼鳞螺旋结构的人造盔甲、仿木材结构的酚醛树脂基隔热防火人工木头材料等。

图：仿生结构材料

2.医用仿生材料

医用材料是一类具有高附加值的材料，目前市面上的高端医用材料大多依赖进口，价格十分昂贵，因此发展具有自主知识产权的国产高端医用材料迫在眉睫。此外，对于一些病症，相关医用材料的研究存在空白。例如，口腔创口是老百姓日常生活中无法避免的医疗事件，小到口腔溃疡、咀嚼咬伤等，大到种植牙手术等。口腔受创每日都在发生，市场上却没有一款“创可贴”，来为口腔创口顺利愈合“保驾护航”、减少愈合过程中的疼痛、感染、愈合反复等症状的发生。研究院聚焦于开发具有完全自主知识产权的高性能仿生结构医用材料，包括新型仿生结构手术缝线、多功能化抗菌伤口敷料、新型口腔创可贴、高性能介入材料等。

图：医用仿生材料 

3.新型环保材料

（1）塑料替代

目前，塑料的原料主要来自煤、石油、天然气等化石燃料，而化石燃料是不可再生的资源。塑料制品为人类生活带来极大便利的同时，塑料垃圾也对生态环境造成了难以想象的危害。难以降解的塑料垃圾每年造成数十万海洋动物的死亡，产生的塑料微粒更是遍及地球的每个角落，甚至已经进入了人类食物链，对人类健康产生了巨大威胁。为了更好地防治塑料污染，发展新一代可持续塑料替代材料迫在眉睫。

图：可降解仿生透明薄膜

（2）新型空气净化设备

近年来，层出不穷的空气污染问题，如城市雾霾、室内甲醛超标，让大众对空气作为有害物质传递媒介的破坏力有了更深层面的认知。如何及时有效的阻断有害污染物通过空气进入人体，提高空气质量也成为社会焦点与研究热点。虽然空气净化技术有着较为完善的理论研究基础，但是针对目前污染组分多而杂的污染空气治理而言，市面上基于这些空气净化技术所衍生出来的空气净化产品因为成本、实际使用效果等诸多问题，仍然难以满足需求，因此亟需开发新一代高性能空气净化设备。

图：空气净化市场分析

4.生物质纳米纤维功能织物

随着时代的发展，纺织业目前正面临着全面的产业转型，纺织品的功能性，如防紫外线、抗菌、免烫抗皱、阻燃、防静电、防水等，也成为人们提高生活质量的寄望。通过前沿的加工方式对生物质基纤维素进行加工以及功能化修饰，从而实现传统纺织品的各种功能化，从而给生活带来更大的便利，是当下纺织行业的最重要的发展方向。研究院致力于开发一系列生物质纳米纤维基多功能复合织物，向传统织物中引入一系列特殊功能，包括电磁屏蔽、红外光热管理、病原体阻隔等多种功能特性。

图：纤维素基口罩及防护服

5.智能窗口材料

近年来，为了获得舒适的居住和办公环境，建筑能耗逐年上升，占比达到了能源总消耗的40%，二氧化碳排放总量的36%。据统计，在各类建筑能耗中，通过玻璃门窗损失的能耗占到整个建筑能耗的50%，冬季通过玻璃窗口损失的热量占供热负荷的30%-50%，夏季由于太阳辐射透过玻璃窗使室内温度提高而导致的制冷负荷占空调总负荷的20%-30%。用节能玻璃代替低效的建筑玻璃，可以有效的降低照明和温度的控制能耗。电致变色智能窗口是目前认为最有效的一种节能窗口，它只需要极低的电压驱动就可以实现对光透过率的调控，进而实现对室内温度的调控，是目前最有应用前景的节能窗。

图：大面积柔性电致变色器件

图：电致变色器件的应用场景