近日，第二十六届中国国际工业博览会在上海举行，高校展区的科技创新成果吸引了不少观众驻足。在东华大学化学与化工学院鲁希华教授团队成果转化展台前，一瓶瓶乳白色液体看似平常，却装着一个比头发丝还细小许多的“世界”——直径仅头发丝十分之一到千分之一的纳微尺度微胶囊。这项成果斩获“第二十六届中国国际工业博览会创新引领奖”，今年高校展区共评选出10项该奖项。

鲁希华教授留学美国，获得材料科学与工程博士学位，在美学习与工作14年后，2012年回国加入东华大学，任职化学与化工学院教授、博导。

洗过的衣服在衣柜里挂上半个月，拿出来仍有一缕淡淡清香；夏天的T恤自带驱蚊功能，床上枕头舒缓一天的疲劳，带你进入甜蜜的梦乡；写字楼的外墙、新能源汽车的电池包里，材料会自己“存热”“放热”……这些看似神奇的功能，背后都站着同一位“幕后功臣”——微胶囊。

一粒"小房子"里的核壳世界

微胶囊是什么？这项技术是将固体颗粒、液体微滴或气体用高分子化合物在其外部包覆，生成一层连续薄膜，形成“内部芯材+外部壁材”的核壳结构球形粒子。可以把它想象成一粒粒肉眼看不见的“小房子”。打个比方，就是用高分子材料砌起“墙壁”，把香精、抗菌剂、防螨剂、驱蚊剂、相变材料等功能“芯材”请进去，需要的时候再让它们缓缓“出门”。

这层纳米级外衣绝非简单的包装。它能改变芯材的形态、密度、体积、状态和表面性能，保护芯材免受环境影响，隔离活性成分以降低挥发性和接触毒性，并实现可控、持续的释放。以洗衣液为例，香精被包进微胶囊后，随洗涤附着在衣物纤维上，每一次穿着、摩擦、挤压，都会让胶囊“裂开”一点点，香气便源源不断释放，可持续数周之久。同样的道理，床品可以长期驱螨，窗帘可以持续驱蚊，汽车内饰能够长久除味，功能材料由此从“一次性的”变成了“细水长流的”。

图1 显微镜下的微胶囊

换掉甲醛壁材，让"小房子"可降解

微胶囊好用，传统工艺却有隐忧：壁材多依赖甲醛系材料，生产还要消耗大量有机溶剂。团队的关键突破，在于原创的自由基界面聚合制备微胶囊新方法：这一方法赋予微胶囊壁材性能广泛可调性，还具备对外界刺激的响应性——相当于给“小房子”的墙壁装上了“智能开关”，让芯材的释放更可控、更精准。

同时，新方法还能对传统微胶囊难以包覆的功能性芯材实施有效包覆，制备出系列特种功能性微胶囊，大大拓展了微胶囊技术的应用边界。在此基础上，团队以天然高分子和无甲醛体系做壁材，以水为溶剂，常压、70℃以下即可安全生产，产品实现零甲醛、无有毒成分；整个工艺绿色环保，无废水、废液、废渣排放。面向高温场景，团队还开发出耐受温度超过300℃的微胶囊，让娇贵的功能材料也能进入建筑板材、电子器件等严苛环境。

“壁材可降解，意味着这些‘小房子’完成使命后能自然回归环境，不留负担。”鲁希华介绍。在“双碳”与可持续发展的大背景下，这既是最难迈过的技术门槛，也是产品走向高端市场的“通行证”。

图2 微胶囊乳液产品

与国外企业同台PK

长期以来，高端微胶囊市场由国外企业把持，有些深耕洗护香精，有些专注纺织功能助剂。团队成果转化企业安徽美科迪微胶囊科技有限公司选择的是一条差异化突围之路。

凭借自主知识产权，团队针对无甲醛系列化功能性可降解微胶囊的关键技术研发及产业化已处于世界一流水平，部分产品实现量产。从洗护、纺织、家居，到建筑石膏板、汽车内饰，再到电子与新能源的热管理（相变蓄热微胶囊）、动力电池热失控防护（灭火微胶囊），产品矩阵一路延展。这些应用涉及光致及热敏变色、蓄热储能、高端防伪、服装面料、香精香料、日化洗涤、食品工业、农药医药、油墨涂料等众多领域，使企业成为国内少有的能同时赋能多个行业的微胶囊企业。

市场空间同样可观：微胶囊香精，在洗衣液、柔顺剂、香波等洗护产品中的年用量将达万吨级，产值超百亿元；微胶囊纺织助剂年产值超50亿元；而随着AI产业蓬勃发展、芯片散热需求激增，蓄热储能相变微胶囊在建筑、电子、新能源领域的应用，正打开千亿级市场。

从实验室走进生产线

好技术，落到产线上、变成产品才算数。目前，该项目已累计申请专利12件、授权6件，其中含美国、欧洲发明专利各1件，全部为自主、核心、在用专利；团队成果转化公司美科迪还参与制定并实施了《释香饰面人造板》团体标准，让“会释香的人造板”这类新产品有标可依、有据可循。

“我们希望随着技术和应用的不断拓展，让这种绿色微胶囊为更多行业赋能，逐步实现微小胶囊拥抱大千世界的美好愿景”鲁希华说。一粒小小的胶囊，正在悄悄改变我们生活的质感，也为相关产业注入新的绿色动能，带动相关产业的转型升级，成为发展的新质生产力的生动注脚。

图3 微胶囊产品国际、国内发明专利证书