摘要：在全球塑料污染危机日益严峻的背景下，传统石油基塑料难以降解，而现有生物塑料又存在机械性能差、成本高等瓶颈。近日，一项发表于《自然·通讯》的研究宣布，通过分子工程策略成功将竹子纤维素转化为高强度、可多模式加工的生物塑料（BM-plastic），其性能甚至优于许多

在全球塑料污染危机日益严峻的背景下，传统石油基塑料难以降解，而现有生物塑料又存在机械性能差、成本高等瓶颈。近日，一项发表于《自然·通讯》的研究宣布，通过分子工程策略成功将竹子纤维素转化为高强度、可多模式加工的生物塑料（BM-plastic），其性能甚至优于许多商用塑料，为可持续材料领域带来革命性突破。

研究团队利用深共熔溶剂（DES）在室温下解构竹子纤维素的氢键网络，形成均质分子体系，再通过乙醇刺激重建致密氢键交互。

这一过程引入甲酸酯基团，增强分子间作用力，最终形成结构紧密的BM塑料。方法无需高温高压，能耗低，且溶剂可回收利用，符合绿色制造原则。

BM塑料展现出惊人机械强度：拉伸强度达110 MPa，弯曲模量6.41 GPa，远超ABS、PLA等商用塑料。其热稳定性超过180℃，在高温下不变形，且抗冲击性能优异（110 kJ/m²）。

微观结构显示，乙醇处理后的塑料孔隙消失，形成有序结晶区，这是其高强度的关键。同时，材料在-30℃至100℃范围内体积变化极小，耐湿耐腐蚀，适用苛刻环境。

BM凝胶可通过注塑、模压等工艺制成复杂三维构件，如齿轮、蜂窝板等，透明度达90.32%。

此技术兼容现有塑料生产线，无需改造设备，大幅降低产业化门槛。团队已成功制备50×35 cm大尺寸板材，证明其规模化潜力。

BM塑料可在土壤中50天完全降解，而ABS等传统塑料几乎无变化。闭环回收后，材料保留90%强度，且生产成本约2302美元/吨，与PLA相当但性能更优。

技术经济分析显示，竹材丰富、溶剂可循环，使该材料兼具环境与成本优势。

这项研究不仅攻克了生物塑料性能弱的难题，更提供了一条从可再生资源到高性能材料的完整路径。BM塑料有望在包装、汽车、建筑等领域替代石油塑料，真正实现“性能不减、绿色加倍”的可持续未来。

信源：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63904-2

来源：捷报来了