东北大学研究团队开发了一种由可生物降解聚合物和屋久岛杉树废树皮制成的绿色复合材料。研究人员发现，通过测试材料的拉伸强度，可以可靠预测其生物降解过程。

传统方法通过化学测试测量材料剩余量，过程耗时且成本较高。该团队将评估重点转向材料在生物降解过程中的功能保持，有助于指导实际应用。研究成果于2026年1月20日发表在《npj Materials Degradation》期刊。

研究人员Lovisa Rova表示：“可生物降解材料通常关注消失速度，但实际应用中更重要的是其保持坚固的时长。将机械强度与生物降解直接关联，为评估材料可用寿命提供了实用方法。”

该复合材料采用聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与屋久岛杉树皮制成，其中PBS占比约40%，树皮占比60%。树皮来自木材工业废弃物。研究团队将测试样本埋入堆肥和室外土壤环境，模拟真实降解条件。

“我们在不同降解阶段测量样本的机械强度，并与标准生物降解指标对比，”Rova说明，“结果显示，无论在堆肥还是土壤中，材料拉伸强度都随生物降解呈现可预测的指数下降。”

经过八周堆肥掩埋，材料降解13%；三十周土壤掩埋后降解5%。六个月的跟踪研究中，团队建立了强度损失与降解过程的关联模型，证实机械测试可用于估算生物降解进度。复合材料还保持了足够的电绝缘性能，适用于需要先实现电功能再降解的临时产品。

该材料展现良好的生物降解特性，潜在应用包括农业领域和可自行分解的设备。其电功能特性也适用于可生物降解传感器或一次性电子包装。

Rova总结道：“这项研究通过关注可生物降解材料机械强度的变化，将塑料污染和资源损耗问题结合。建立材料强度与生物降解进展的联系，为设计可预测寿命的可生物降解产品提供了新思路。”