【一双可以消失在土里的“小白鞋”】这几天,给中国工程院院士张立群打电话,前来找他要“小白鞋”的人实在太多了。

这可不是普通的“小白鞋”。8月16日,由其团队开发的全生物基可降解鞋(以下简称可降解鞋),全球首批500双全部作为“礼物”,送给了北京化工大学学生、员工。

白色板鞋、绿色走线,鞋舌上绣了棵椰子树,清新简约。别看它在外观上与普通的小白鞋并无二致,但是鞋底却藏着“黑科技”——把鞋底填埋在堆肥的土里,大半年后它便消失得无影无踪。

“你去试试普通的鞋,埋在土里大半年后,鞋底肯定还是鞋底。中国每年产生多达近10亿双废弃鞋,如此大面积的鞋底污染不可视而不见。”张立群解释可降解鞋的功用。

这就难怪前来要鞋的人接踵而至了。

让人争相追捧的“小白鞋”

“黑科技”里的秘密不简单。该款可降解鞋的鞋底利用了北京化工大学自主开发的生物基可降解聚酯橡胶材料,鞋面和鞋垫则采用大麻纤维、竹纤维材料、玉米秆乳胶材料等。

“它有两大特点——目前世界上唯一可降解的橡胶材料、取材自然。”张立群说。普通的鞋子,棉、麻、皮革等鞋面可以在自然环境中降解,但橡胶鞋底却无法实现降解。过去多采用热解、高分子两种方式处理废鞋,但需要像石油一样重新炼制,多产生二次污染。

按照国家标准GB/T19277.1-2011,通过国家塑料制品质量监督检验中心检测,可降解鞋鞋底橡胶在130天内70%以上完全变成水和二氧化碳,不会对环境产生污染。

穿着这样一双科技感十足的鞋子爬山涉水,会不会穿着穿着,鞋底一点点消失呢?很多人问过北京化工大学材料科学与工程学院教授王朝这个问题。

他解释道,微生物降解高分子材料需要一定的微生物环境。如塑料袋要埋到土里才能降解,若扔到海水里是不能降解的。

“可降解鞋也需要一定的环境,即便全部埋在堆肥的土里,也需要大半年时间才能完全降解,平时穿鞋走路的影响几乎可以忽略。”王朝说。

他还亲身做过测试,穿着可降解鞋踩雨水、踩泥土,甚至沾染到化学试剂,但是一个多月过去,鞋底仍然是那个鞋底,完全没有变形。

“未来鞋业发展的方向是全降解。”张立群告诉《中国科学报》,目前国外采用海藻酸钠聚氨酯小规模开发可降解鞋,有技术上的困难,而且大多停留在概念层面,尚未量产。

如今,“我们可以拍着胸脯说,采用生物基可降解聚酯橡胶材料制作的可降解鞋完全实现量产了!”张立群兴奋地说。

据介绍,该项目突破了高分子量聚酯橡胶连续化生产工艺难题,完成了千吨连续化中试试验。而且,可降解鞋鞋底取材于自然,造价与市场现有的鞋子相差不大。正因如此,这款可降解鞋不仅受到校内师生追捧,还备受李宁、阿迪达斯等知名厂商青睐。

“终于有一个拥有自主知识产权的橡胶材料,实现了‘从0到1’的突破,可以让国外来追踪中国技术。”团队感到无比自豪。

用最便宜的原料 做性能最好的产品

2009年,王朝还是张立群的博士生。那时,张立群就给学生提了一个“特别有挑战性”的要求——用最便宜的原料、最简单的方法,做出性能最好的产品。

当时,王朝接手的任务是“把大豆油变成橡胶”,把大豆油做成黏黏糊糊类似果冻的状态。这一听起来略带科幻色彩的项目,着实让他挠头,一不小心就做成了改变不了形状的网状结构。

而早在一年前,张立群就在国际橡胶会议上提出了一个概念——生物基工程弹性体,把生物技术应用在工程材料上。

我国的天然橡胶产能不足,80%依赖进口。合成橡胶依赖石油资源,而我国又是一个石油资源相对不充足的国家。本世纪初,环境污染较为严重,公众的环保意识普遍不高。三重难题汇成一个点,张立群决定把团队的科研重心转向生物基聚酯橡胶材料。

“我们所有的原料都是大自然的资源通过生物发酵而来的。比如,土豆、玉米、淀粉,通过发酵可以得到一些化学品,不同于传统从石油中提炼化学品。我们就是利用生物质的化学品做合成聚合,得到生物基的橡胶材料。”王朝解释了原理。

14年过去,在张立群、王朝及其团队的努力下,技术越做越熟稔。他们不仅顺利完成了生物基可降解聚酯橡胶材料的开发,还能给橡胶制品“加料”,需要强调耐磨性或抗静电,就添加相应的填料,“就像炒白菜,有的醋熘,有的清炒,原材料相同,加的配料不同,又是一道不同的菜”。王朝打了个比方。

除了做鞋,生物基可降解聚酯橡胶材料还有很多妙用。

据王朝介绍,1986年美国“挑战者”号航天飞机因密封圈耐低温失效,一升空便发生爆炸。耐油密封圈广泛应用于工程领域,国外一吨耐油丙烯酸酯橡胶进口价格高达8.5万元。

生物基可降解聚酯橡胶材料耐低温、耐高温性能好,未来有望取代丙烯酸酯类的橡胶材料。

口香糖被乱吐在地上,无法降解,清洁工每每用铲子清理,过程麻烦还难以清理干净。利用生物基可降解聚酯橡胶材料可以开发可降解的口香糖。

“原材料来自植物而不是石油,嚼在嘴里,第一就是放心。就算是吐在地上,过100天左右,也会完全分化为水和二氧化碳。”王朝说。

除此之外,生物基可降解聚酯橡胶材料还适用于口罩耳带、手套、手机壳等生活中大量使用的产品生产中,以及轮胎、聚乳酸增韧剂、热塑性硫化胶等工程应用领域。

做得好一篇论文 未必做得好一双鞋

自从参加了这个项目,北京化工大学材料科学与工程专业博士生徐昊舒笑称,最大的好处是“再也没买过鞋”。每制成一双新鞋,他们都要试试脚感,有时发现鞋底不跟脚、穿了一阵子磨破脚等情况,就重新改进工艺技术。

由于采用全新的橡胶材料,市场上没有现成的聚合方法,所用设备也不同,他们需要研究新的生产工艺路线。而把橡胶材料加工成一双鞋子,并不是科研人员擅长的。

种种挑战,让徐昊舒感到,“相比在实验室测数据、写论文,做好一双鞋更不容易”。

十多年过去,轮到王朝带领学生科研攻关,他也有同样的感觉,“最大的难点是,怎样让实验室产品变为工业产品”。

为了做好可降解鞋,他们还顺便开发了一款新的鞋胶。一开始团队用的是汽油制胶,搅拌好的成品第二天就干了,好不容易解决了稳定的问题,在量上却始终难以突破。

一双鞋子需要500克的胶,学生做了一个月实验只能产出1000克,两双鞋子就用完了。有厂商来向王朝要这种胶,对方一开口就要100公斤。

“我们听了眼都绿了。”王朝回忆道。直到他们用上了合作单位彤成新材集团的100升反应釜,才逐渐解决了量产问题。

在这样的努力下,学生们都练成了“行家里手”。原料中的残次品,徐昊舒上手一摸就知道有问题。有一回,材料上的标牌放错了,炼胶一开始学生马上就从声音、软硬度中判断出来,立刻撤下了材料。

在那个酯香似酒香的实验室里,有着他们的大梦想。

据团队不完全统计,每年耐油密封圈领域约有10万吨开发空间,鞋子有30万吨、轮胎200万吨。“预计未来一年内,我们的合作单位至少达到千吨产能,3至5年达到万吨级产能。我们希望可降解产品走进更多消费者心中。”张立群说。https://t.cn/A6SI7GHM

【旅行途中碰见车祸 商丘这家人的做法值得点赞】8月14日,央视发布的一条“河南商丘游客刘斌、井泉一家人在新疆S21阿乌沙漠高速公路救助车祸受伤群众”的视频引起了网友的广泛关注。视频中,在新疆S21阿乌沙漠高速公路旁,一行河南商丘游客正在救助沙漠中车祸受伤的女子和孩子们。

  据介绍,8月3日,商丘市民刘斌、井泉一家人在新疆阿乌沙漠高速公路自驾旅行,忽然看到路对面一片沙尘袭来。正在她以为是沙尘暴天气时,一辆黑色轿车从沙尘中冲了出去,一路失控翻滚着摔进了公路下的沙漠中。“前面有人翻车了!”见此情景,井泉第一时间靠边停车,喊上家人、朋友一路飞奔到事发地点。有人拨打救援电话,有人进行了紧急救助,大家忙而不乱,最终成功救助受伤人员。

  路遇车祸 伸出援手

  视频中主动救助车祸受伤群众的是商丘市虞城县人刘斌和他的妻儿及朋友一行人,当时他们正在新疆休假旅行。8月3日下午4时许,他们在去往乌鲁木齐市的途中行至新疆S21阿乌沙漠高速公路,突然碰到了这起车祸。当时,刘斌的妻子井泉正在开车,她看到距离自己约300米的对向车道上卷起很高的尘土,看起来很像是沙尘暴。突然,浓浓沙尘后面冒出一辆黑色汽车,翻滚着进入了高速公路旁边的沙漠里。“是车祸,对向车道上发生了车祸,车辆翻进了沙漠里,快去救人。”井泉赶紧向车上的丈夫刘斌和朋友说。

  “靠边停车,打开双闪灯,把警示牌放在路边,车上留下一个人。”刘斌迅速反应过来,安排妻子减速停车,做好应急警示。随后夫妻俩带着9岁的儿子刘景文及朋友,穿越护栏跑向马路对面。

  在现场,事故车辆翻转了好几圈,停在了高速公路旁的沙漠里,车里三个孩子被甩出来后躺在沙漠中。刘斌见状,迅速跑到孩子们的身边。“打电话、打电话,赶紧救孩子,别乱翻动孩子的身体……”“清理口鼻里的沙子,确认孩子的安全状况……”刘斌边跑边告诉妻子和朋友急救知识,对孩子们采取简单的急救措施。

  “当时最小的那个男孩两三岁,他整个人趴在尘土里,口吐白沫。”刘斌等人清理了孩子口鼻里的沙子,急救几分钟后,男孩开始啼哭,意识恢复过来。另外两名女孩意识尚清,有受伤情况,最大的女孩十二三岁,还能说清楚家人的联系方式,车里司机是一名女性,明显受到惊吓,意识不清,有轻微擦伤。刘斌等人联系了孩子的家人。

  “当时的温度那么高,如果不是你们及时救助,后果真的不堪设想。”救援行动感动了伤者家属和广大网友。据井泉介绍,车祸发生在新疆S21阿乌沙漠高速公路中间地带,距离乌鲁木齐市约300公里,距离北面的北屯市也比较远,救护车赶到需要3个小时左右。刘斌等人简单救助后,用毯子、伞、衣物等为受伤的孩子们遮挡太阳,又跑到公路上拦车,希望可以遇到熟悉路况的当地人来帮助他们。

  “我们在沙漠中等待了1个半小时左右,气度高达40℃,但好在有越来越多的人过来救助、了解情况。”后来,一位经过的北屯市民刚好认识受伤女孩的父亲,“我的车是空车,别等救护车了,我送他们去医院”。最终,刘斌等人联系到孩子父亲并确认情况后,将孩子们和女司机一起转移至这位北屯市民车里。

  井泉告诉记者,事后才知道,出事的女司机是新疆北屯市人,当时车上坐着的是她的一双儿女,以及同事13岁的女儿,因驾车不慎导致事故发生。

  “过后我去现场看了,因为车子冲出公路后所在的位置很低,过路的人很难发现。如果不是当时得到了救助,后果可能会很严重。”被救助女司机的同事一开始还以为井泉一家也是北屯市人,此后通过交流才知道是来自河南商丘的游客。

  “8月4日,我们就从新疆回来了。”井泉说,因为牵挂着受伤的人,就一直通过微信与其联系。在井泉提供的聊天截图上,记者看到8月7日晚被救助女司机的同事向她报了平安。

  凡人善举 获赞无数

  刘斌说,没想到视频发出后,网友纷纷点赞留言:“为你们的善举点赞!”“咱河南商丘就是好人多!”“你们真是好样的!”

  目前,被救助的四人均已全部出院,在家中休养,身体状况也都有所好转。

  刘斌是虞城县公安局刑侦大队教导员,破获过多起大案要案。正是因为有着这样的身份,遇到突发事件,他沉着冷静、积极处理,用自己的急救知识避免了受伤的孩子们在救助中受到二次伤害。刘斌的妻子井泉是商丘市民主路第二小学的语文老师,她用自己的职业优势,安抚受伤孩子的情绪,积极等待救援。

  井泉说,不仅是他们一家人,后续赶来救助的除了他们的朋友,还有十几个人。

  “当时只顾着救人,根本没注意到伤口,也没觉得疼。”因救人心切,刘斌穿过护栏时不慎被划伤,直到救助结束赶到乌鲁木齐后,他才到医院缝合了伤口。

  视频中有一幕让人感动的瞬间——刘斌9岁的儿子,看到父母去帮助受伤的小朋友,他便一个人举着一条毯子,站在受伤孩子的身后为其摭挡阳光。在那样的高温下,他坚持了一个多小时。

  井泉说:“当时情况太紧急了,根本顾不上他,后来有其他人过来帮忙,才发现他已经默默举了很久,现在还晒得很黑呢。”对于9岁的儿子在危急关头还能想到照顾他人,井泉表示非常欣慰。

  “我们是河南商丘的游客,看到后就赶来救援了。”当地居民询问时,他们没有太多的言语,只是这样介绍自己。面对网友的大量点赞,刘斌与井泉表示:“我们没有什么特别的,遇到这种事情,任何人都会挺身而出,无论作为何种身份,我们都应该内心向善,同时也为我们的孩子树立好的榜样。”

  8月12日下午,阿里巴巴天天正能量向刘斌等人颁发了“天天正能量特别奖”,奖金1万元。对此,井泉表示很意外。她说:“这都是我们应该做的,如果再遇到类似的事情,不管有多危险,我还是会毫不犹豫地去帮助需要帮助的人,这个社会需要正能量,如果每个人都愿意付出爱心,咱们这个世界将会变得更加美好!没想到会获得这么多人的关注和认可。希望这一堂亲身经历的课,可以将正义和勇敢的种子种在我儿子的心中,将来他可以成为一个充满正义感并对社会有贡献的人。” 本报融媒体记者 鲁 超

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