布里·格里尔 (Brianna Greer) 根本不知道香蕉树可以用来制造汽车和自行车的轻型零件。

但那是在 2023 年夏天她成为美国橡树岭国家实验室本科研究实习生之前。

“当你看到一棵香蕉树时，你真的不会想到它，”格里尔说。“你不会想到它是自行车零件。”

然而，在可持续制造技术小组的 ORNL 研发助理 Cait Clarkson 和 Amber Hubbard 的指导下，Greer 开始研究香蕉纤维作为复合材料增强材料的生物基材料。她专注于一种将聚合物和天然纤维整合为一种制造方法的独特工艺，并研究了纤维如何提高其复合材料的性能。

众所周知，香蕉果实非常柔软，尤其是成熟时，但香蕉树实际上非常坚硬，含有长而坚韧的纤维，可用于增强其他材料。从植物的茎或树干中提取纤维以形成纤维束，然后进行清洁和干燥。这样就诞生了用香蕉纤维加固的自行车轮。

格里尔现年 21 岁，是肯塔基州伯里亚学院的一名大三学生，他与另外 11 名本科生一起参加了 SM2ART 本科生研究体验(REU)项目，该项目仿照美国国家科学基金会的 REU 模式，学习如何按照科学方法进行研究。

可持续材料和可再生技术制造联盟 (SM2ART) 计划是 ORNL 制造示范设施和缅因大学的合作计划，由美国先进材料和制造技术办公室资助。该计划包括来自缅因大学系统、ORNL 和田纳西大学诺克斯维尔分校的研究人员。

每年夏天，十几名本科生将在 ORNL 或缅因大学奥罗诺分校度过 10 周，接受科学家的指导并研究现实问题。所有 12 名学生的第一周在 ORNL，最后一周在缅因大学，但中间的八周是分开的。

克拉克森领导的 ORNL 研究项目之一是研究用于汽车应用的非织造纤维复合材料。研究人员用天然纤维和聚合物纤维混合制成非织造纤维垫，可以模制成聚合物基质复合材料。香蕉是人们感兴趣的天然纤维之一，椰子、亚麻和也是。格里尔和奥本大学的学生艾玛·德雷克都参与了涉及香蕉纤维的项目。

REU 为大学生提供的机会非常宝贵。“我们的想法基本上是培养他们的技能和他们在生物基材料、增材制造和数字化方面的工作经验，以实现整体可持续制造，”哈伯德说。“我们的目标是吸引来自全国各地的学生，让他们来这里体验 ORNL 或缅因大学。”

导师为那些对研究内容知之甚少或一无所知的学生提供指导、建议和方向。REU 计划允许他们学习研究方法、撰写 10 到 15 页的论文、准备每周研究更新并在运行设备和实验的同时进行 20 分钟的技术演示。它还有助于为下一代科学家做好从事研究事业的准备。

“我们在一个夏天里完成了一个研究项目的整个阶段，”奥本大学化学专业大三学生德雷克说，哈伯德去年曾担任他的导师。“我获得了许多非常棒的体验，既了解了分析技术，也了解了它们的化学改性程度。”

德雷克的研究主要侧重于化学——对纤维素进行表面改性以减少吸水量，因为吸水会影响纤维的特性和复合材料的性能。总体目标是找到如何用可再生资源取代复合材料中的传统填料。

格里尔是一名工程技术和设计专业的学生，​​她表示，这个项目很有价值，不仅因为她学习了研究，还让她学会了如何成为一名研究员。

“这是我第一次进行任何形式的专业研究。它让我知道有很多机会，而且你可以进入许多不同的研究领域，”格里尔说，并补充道，“研究非常复杂，但也非常有益。特别是当你从中得到一个可行的部分时。”

德雷克有意攻读博士学位，她说自己学到了重要的技能。“我以前从未在那种环境下做过正式演讲，所以获得这种经验真的很有帮助，”她说。

“我真的很高兴能够再次在国家实验室工作，既可以自由地进行研究，又可以获得专业指导。我能够将在那里学到的知识运用到我在这里(奥本)的研究上，所以这也很棒。”

克拉克森说，指导是她作为一名科学家工作的重要组成部分。“我在实验室的第一次研究经历几乎完全一样，当时我还是一名本科生。一位教授给了我一个机会，让我在他们的实验室工作，因为他们看到了我的潜力。”她补充说，本科研究也为学生提供了一个可以联系的人脉，而不是希望通过冷不丁的电话联系就能获得机会。

该项目也使实验室本身受益。“非常有趣的是，当暑期学生进来时，大楼里似乎更加热闹，”哈伯德说。“它充满了活力，这是因为这些学生对项目充满热情和兴奋，因为对他们来说一切都是新的。所以它为项目注入了新的活力。”