5年暴涨50倍！这一合成生物新材料，中国企业已入局！

　　过去五年来，生物基材料的关注度呈现出爆炸式增长的态势。

　　尤其是生物基聚合物，作为生物制造产业中关键一环、新质生产力重点新材料之一，许多备受关注的企业，如微构工场、蓝晶微生物、海正生材、经海纬象等都布局在该领域。

　　除了业界已熟知的PLA、PHA、PEF等材料外，近年来有一种新型生物基材料也崭露头角，成为替代石油塑料的有力候选者。

　　那就是生物基vitrimer（类玻璃高分子），这种被发现不到20年的新材料，正在全球范围内引起广泛关注。

　　欧盟正在研究如何将这种材料纳入风力涡轮机以减少能源浪费，而美国研究人员则使用它来开发一种新型的可回收电路板，中国初创企业已在该领域融资数百万美元。

　　是什么让生物基vitrimer如此特别，又将如何实现商业化？

　　5年暴涨50倍 神奇的“类玻璃”材料

　　Vitrimer最早由法国科学家在2007年发明，起初被用于制造航空玻璃等场景，而2020年前后，该领域相关研究从不足10篇暴涨到将近60篇，引发了业界广泛关注。

　　是什么让生物基vitrimers如此特别？答案是，它们解决了材料科学和工业中的一个主要问题“如何使材料坚固，同时又能够多次回收”。

　　在常温下，生物基vitrimer的形态类似于坚固、耐热的热固性塑料，但在较高温度下，它们开始流动并变得可加工，就像热塑性塑料一样。

　　正如其中文主流译名“类玻璃高分子”，该材料在高温下的行为有点类似玻璃：一旦熔化成液态，它们的分子网络就不会失去完整性，这意味着它们可以一遍又一遍地冷却以形成形状，每次都像它们是原始材料一样。

　　在商业化角度，该特性让这一材料具有可持续性，根据配方的不同，生物基vitrimer甚至能生物降解或堆肥，有利于减少化工行业对化石燃料的依赖。

　　在原料和制作路径方面，最热门的原料选择是环氧大豆油（epoxidized soybean oil），除此之外天然桃胶也具备潜力，由此产生的产品有可能取代由石油制成的环氧树脂。

　　欧美率先探索 中国企业已入局

　　目前生物基vitrimer的应用探索在欧盟、美国与中国同步展开，且方向有所差异：

　　欧盟：欧盟资助了一项为期3-5年的研发项目EOLIAN，旨在开发>60%的生物基vitrimer材料，用于制作陆上和海上风力涡轮机叶片。

　　在该项目中，生物基vitrimer的自愈特性发挥了作用，这意味着只需在刀片本身中内置加热系统，即可更轻松地从远处修复小裂缝。

　　美国：华盛顿大学正在探索一种用vitrimer替代电路板玻璃纤维中的树脂的方法，被称为“vPCB”。

　　该产品可以通过浸入沸点相对较低的有机溶剂中来回收，从而减少电路板制造的碳足迹和致癌物排放。

　　中国：完成了数百万美元的天使轮融资的赋澈生物，正在探索一种新型塑料：生物质Vitrimer（类玻璃化环氧树脂），其性能与石油基塑料相同，但可回收率高达95%，且回收成本大大降低。

　　这一“未来塑料”在室温下进入盐酸环境即可实现完全解聚，且分解后的生物质产品可回收作为新原料，再次进入塑料的使用循环系统。

　　参考资料：

　　World Bio Market Insights . The new bio-polymers taking green chemistry by storm

　　Alberto Mariania , Giulio Malucelli. Biobased vitrimers: towards sustainability and circularity

　　童善缘, 胡云, 于金尼, 等. 生物基Vitrimer高分子材料的研究进展