江西理工大学国际创新研究院： 把“颗粒”对齐 将科研做透

“这些可降解植入的‘骨头’，都是微细粉末颗粒通过3D打印制造出来的。”12月6日，在江西理工大学国际创新研究院（以下简称国际创新研究院）的实验室，生物增材制造科研团队负责人帅词俊教授拿起一块比牙齿略大的白色材料递给记者。

“这不是牙齿，是3D打印牙槽骨。”帅词俊说，如果把牙齿比作一棵树，那么牙槽骨就是树扎根的土壤，土壤不扎实水土流失了，树的根系就不稳了。

帅词俊手中的这一小块“骨头”，看似不起眼，把它研究明白却花了近20年的时间。近日，帅词俊牵头的项目“可降解骨植入物的可控制备与功能设计研究”获2023年度江西省科学技术奖自然科学奖一等奖。

“这项研究在口腔医学领域具有明显的技术和市场优势，目前已经与西安一家生物科技有限公司签订一期投资1亿元的产业化协议。”帅词俊说，该项目的实施，对于推动高性能医疗器械产业升级具有重要意义。

当日，国际创新研究院副院长熊仕显带记者走访院内的展区和实验区，边看边介绍。

“颗粒材料涉及到方方面面，例如研究院所涉及到的生物增材制造、矿冶过程智能化、先进功能材料器件、氢冶金与新材料、无序物质科学这几个重点领域，包括增材制造、矿冶过程、氢能制备及应用、稀土材料、分子铁电材料和光电功能材料等研究方向。”熊仕显说。

在国际创新研究院余艾冰院士团队的微尺度精细3D打印实验室，曹磊博士向记者展示了基于气溶胶喷射的新型材料精细打印技术及打印墨水。该项技术可实现高至数微米的打印精度和微尺度3D打印能力，其代表性应用领域有脑机接口、柔性器件等。

在聚合物气凝胶课题组最新科研成果高性能材料演示实验区，课题组负责人张思钊博士向记者介绍了其团队正在攻关的气凝胶热防护材料，以及面向绿色低碳建筑领域的环境友好型生物基壳聚糖气凝胶节能保温材料的研究进展。

张思钊打开温度超过1000℃的喷火枪，对准一块白色薄片样件灼烧数十秒后，材料没有出现任何形变或损坏。

“您可以摸摸看。”在张思钊的指导下，记者摸向样件背面。

“是温的，一点也不烫。”记者惊讶道。

张思钊表示，该样件具有耐高温、高效隔热、阻燃防火、维形等性能，而如何实现气凝胶热防护材料的结构多功能一体化构建，正是他们团队的主攻研究方向，其成果也将落地。

“石土、粮盐、粉末等都是颗粒物质，研究涉及矿业、材料、能源等众多领域。”颗粒技术江西省重点实验室主任周宗彦教授向记者打了个比方，因为人们对过程中颗粒行为的了解十分有限，其实际操作不得不依赖经验，如同“黑箱”操作。

周宗彦介绍，实验室的目标就是围绕流程工业过程中涉及的颗粒-流体多相物质流传输、关键操作单元优化决策与智能控制、先进功能材料与器件智能制造等研究领域，重点开展颗粒相关基础研究，让“黑箱”亮起来。

“我们研究院依托江西理工大学和澳大利亚计算颗粒技术研究中心，结合江西省特色产业，以研究院为平台汇聚创新力量，实现机械、材料、化学、资源、能源等多学科交叉与融合。”熊仕显介绍，该研究院拥有澳大利亚两院院士、中国工程院外籍院士余艾冰，中国科学院院士郭烈锦、帅词俊、赵宝军、陈斌等国家级人才。

“院里的专家们大都以能源、矿物、冶金和材料为核心开展关键技术攻关，在新能源、绿色冶金与高性能材料领域进行创新，从而实现有色金属、钢铁冶炼等传统优势产业和氢能等战略性新兴产业协同、低碳高质量跨越式发展。”熊仕显表示，术业有专攻，期望通过把“颗粒”研究透彻，力争将研究院建设成为国家级研发创新示范基地。

（图由江西理工大学国际创新研究院提供）