在第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛2024年度“揭榜挂帅”专项赛中，MK体育官方网站入口“竹意膜新”团队《竹意膜新——崭新农用地膜问世，引领可降解的绿色革新》项目斩获全国特等奖。该团队由材料科学与工程学院本科生张杨担任负责人，赵大伟、张文礼、李建国担任指导教师，团队成员有王佳豪、李晗廷、黄嘉鸿、林泽桦、张渝。为研发降解性可控、机械性能可设计、低成本的全降解生物基地膜，团队创造性地设计竹材纤维素分子尺度的高品质特性与高值化利用的研究，把科研聚焦在大地上，把热血倾注在惠农中，自主研发出一种低成本、绿色低共熔体系、腈分子诱导调控生物大分子自组装为核心技术的全降解竹基地膜，为全生物降解地膜研发提供了可行方案，为“以竹代塑”新技术及新产品研发提供了青年智慧，以青春和热血为中国式现代化挺膺担当！

项目介绍篇：砥砺前行 竹膜筑梦

项目荣获全国特等奖，位列赛题第二

农业强国是社会主义现代化强国的根基。习近平总书记强调，要紧盯世界农业科技前沿，大力提升我国农业科技水平，加快实现高水平农业科技自立自强。 我国是农用地膜使用大国，地膜覆盖面积占全世界的90%。地膜覆盖带来的直接经济效益每年高达1400亿元，然而可降解地膜材料（如PLA、PBAT）受限于低产能、生产周期长，使其难以在市场及农田大规模使用。因此降解性可控、机械性能可设计、低成本的全生物降解地膜至关重要。“竹意膜新”团队的项目灵感正源自对农业强国战略需求和“以竹代塑”政策支撑的深刻理解。

担负着科技创新和助农惠农的使命，来自学校高分子材料与工程、环境科学与工程、测控技术与仪器等多个优势学科的精英学子，毅然踏上了这场科技创新之征。通过自主学习、实践操作、创新优化等，团队成员不断积累科学素养和实战经验，从构建绿色分子体系到最终的新型竹膜产品开发，从迭代设计到功能特性提升，每一步都凝聚着团队的努力与汗水。

团队科研现场

为了攻克竹纤维苛刻的溶解条件，团队经历了百余次超800小时的低共熔溶剂绿色配方的组分选择与比例调控，创新性地构建了具有优异氢键酸性和氢键碱性的绿色低共熔溶剂体系，充当切割纤维素内部氢键的“分子剪刀”。与其他溶解溶剂相比，该体系实现了室温绿色高效的竹纤维分子化设计，将纤维素溶解条件由最高100℃降低到室温25℃，节省了高温加热时间超6小时，最大溶解度也由7.2 wt%放大到15~20 wt%。

为了克服旋转制膜技术基材限制大、工艺灵活性差的痛点，团队耗时75天利用Hansen溶解度参数从25种溶剂分子中筛选出独特诱导分子，通过分子诱导实现了竹膜的层层可控剥离制备，这种“由一到多”超700次的原位可复性剥离，成功将低成本竹基地膜从初始概念转化为切实可行的解决方案，为绿色农业与竹资源的高效利用提供了有力的技术支持。

经验分享篇：青春力量 挺膺担当

“揭榜挂帅”全国特等奖指导教师赵大伟

深耕林木生物质资源功能化利用的青年教师赵大伟瞄准农业强国战略需求和“以竹代塑”政策支撑，将目光汇集到竹基地膜的产品研发中。自项目立项以来，赵大伟给予了非常关键的方向指导，其中团队在寻找低成本和高氢键接受能力的氢键受体与氢键给体中频频受挫。赵大伟教授提出，“无机熔盐水合物具有与离子液体相似的特性，也许是温和条件下有效溶解纤维素的新策略，并且可以从易于制备和低成本的氯化锌开始尝试。”受到启发后，团队历经3个月终于构建出一种绿色的低共熔溶剂。由于温和的溶解条件和可回收性，该溶剂大幅度降低了30%的工艺生产成本。

回望参与“揭榜挂帅”专项赛的征途，赵大伟表示，“竹意膜新”团队的成员们都满载而归。从初步涉足林竹纤维素高值化利用的神秘领域，到最终突破技术瓶颈、实现产品的华丽蜕变，这段旅程不仅见证了他们在专业知识、技术研发、项目管理上的飞跃式成长，更锻炼了他们的团队协作能力。每一步探索，都是对自我极限的挑战，每一次突破，都是团队智慧与毅力的璀璨绽放。

赵大伟认为，项目的成功源于各方面的努力协作，学校的大力支持、林业领域专家学者的精心指导，更多的还是团队同学们日以继夜的科研付出。大家心怀同样的目标，聚焦于国家的战略需求—农业民生大发展，他自己则通过将国家战略需求导向与科研创新相结合，进而指导参赛项目的选题、实施与产品可持续开发，这种新型设计模式更大程度地展示出项目的实际科研价值及可带来的经济效益性。

项目答辩成员（左一为李晗廷，右一为张杨）

新时代的青年，承载着国家与民族的殷切期望与辉煌未来，在“揭榜挂帅”的激昂号角下，队长张杨深刻阐述了团队的心声，“我们的‘竹意膜新’项目，聚焦于林竹纤维素分子尺度的高品质设计与高值化应用探索。我们深知，每项技术的革新与突破，都是团队智慧与汗水的结晶，是对卓越的不懈追求。在备赛的征途中，我们以青春为誓，挺膺担当起建设国家农业强国事业的重任。”

科创兴强国，挑战正青春！在“揭榜挂帅”赛事的舞台上，“竹意膜新”团队以满腔热忱践行着“化工报国，青春向党”的铮铮誓言，展现了青年科研团队的担当和科技自立自强的决心。未来，团队将矢志不渝地坚守初心与使命，汇聚力量，为中国式现代化的宏伟蓝图添砖加瓦，贡献青春与智慧。