超级透明膜系列

地球福音啊!能代替塑料薄膜的材料被研制而出居然源自
发布时间:2024-02-01 11:29:21 来源:安博体育官网登陆 作者:安博体育官网

  为寻找塑料的替代品,科学家已经努力了数年!毕竟传统塑料引发的所谓白色污染早已“深入人心”,那可是真正的深入人心,即便是婴儿体内,也少不了微塑料的影子。

  但我们使用这些一次性塑料产品,却仅仅只有几分钟。如单单是塑料吸管,在自然界中就需要200年才能分解。而塑料瓶则需要450年。因此经过多年的努力,人们发明了由植物、回收材料和各种形式的有机物制成的生物塑料。

  然而尽管生物塑料有着许多优点,包括在环境中能更快的生物降解,以及其更强的耐热性,但其所含化学物质的安全性,却不见得的有多强。德国歌德大学的研究人员曾通过实验发现,生物塑料携带的有毒物质,与普通塑料没什么区别。

  他们提前取了43种日常生物基与可生物降解产品及其前体,并进行了分析。结果显示,三分之二的样本引起基线%的抗雄激素作用和一个样本的雌激素性。总之这些物质可以直接对的细胞产生毒性,或者作为激素扰乱的平衡。所以这类塑料即便分解,也还是会给环境安全造成压力。

  不过最近根据美国北卡罗来纳州立大学的最新研究却发现,来自甲壳类动物和海藻的结构增强材料,或许可能真正替代石油基塑料薄膜。

  这是一种通过将壳聚糖(一种使蟹壳变硬的生物聚合物)与琼脂糖(一种从海藻中提取的用于制造凝胶的生物聚合物)结合起来,而创造出的独特的生物聚合物复合膜。

  该薄膜显然也是可以生物降解的,而且具有抗菌性能,本身透明又防水。所以考虑到以上这些特点,该生物复合膜完全可以作为食品和普通消费品的包装袋。

  此外研究人员对其生产方式还进行了改进,不仅仅是将壳聚糖和琼脂糖,单纯的混合在一起,而是用由壳聚糖制成的软树突状胶体来强化琼脂糖膜。

  上图:生物复合薄膜看起来类似于许多合成塑料(左),然而,它们的结构是分层加强的,如荧光显微镜图像(右)所示。

  这是因为高强度的壳聚糖微米级和纳米级原纤维是分层分支的,为其嵌入的琼脂糖膜提供强度和稳定性。最终使得这种生物聚合物复合材料的强度,比单纯的琼脂糖薄膜强大约四倍。而且还能抵抗大肠杆菌。

  但最重要的是生物聚合物复合薄膜,仅埋在地下一个月后就会被大大降解,而相比之下,普通的塑料袋在地下同样时间后仍然完好无损。

  可以这么看来,由这种复合材料制成的塑料制品是具有保质期的,其只在最初时才具有很强的抗菌性。此后便因其材料源于天然的特性,在一段时间后被细菌吞噬。尤其是在土壤中,极其容易被生物降解。

  所以如果能以足够快的速度,连续生产这种聚合物替代薄膜,我们的一次性塑料污染问题是否就能解决了呢?显然如果这种材料真如实验所说,那么必然能解决很大一部分塑料污染问题。

  为寻找塑料的替代品,科学家已经努力了数年!毕竟传统塑料引发的所谓白色污染早已“深入人心”,那可是真正的深入人心,即便是婴儿体内,也少不了微塑料的影子。

  但我们使用这些一次性塑料产品,却仅仅只有几分钟。如单单是塑料吸管,在自然界中就需要200年才能分解。而塑料瓶则需要450年。因此经过多年的努力,人们发明了由植物、回收材料和各种形式的有机物制成的生物塑料。

  然而尽管生物塑料有着许多优点,包括在环境中能更快的生物降解,以及其更强的耐热性,但其所含化学物质的安全性,却不见得的有多强。德国歌德大学的研究人员曾通过实验发现,生物塑料携带的有毒物质,与普通塑料没什么区别。

  他们提前取了43种日常生物基与可生物降解产品及其前体,并进行了分析。结果显示,三分之二的样本引起基线%的抗雄激素作用和一个样本的雌激素性。总之这些物质可以直接对的细胞产生毒性,或者作为激素扰乱的平衡。所以这类塑料即便分解,也还是会给环境安全造成压力。

  不过最近根据美国北卡罗来纳州立大学的最新研究却发现,来自甲壳类动物和海藻的结构增强材料,或许可能真正替代石油基塑料薄膜。

  这是一种通过将壳聚糖(一种使蟹壳变硬的生物聚合物)与琼脂糖(一种从海藻中提取的用于制造凝胶的生物聚合物)结合起来,而创造出的独特的生物聚合物复合膜。

  该薄膜显然也是可以生物降解的,而且具有抗菌性能,本身透明又防水。所以考虑到以上这些特点,该生物复合膜完全可以作为食品和普通消费品的包装袋。

  此外研究人员对其生产方式还进行了改进,不仅仅是将壳聚糖和琼脂糖,单纯的混合在一起,而是用由壳聚糖制成的软树突状胶体来强化琼脂糖膜。

  上图:生物复合薄膜看起来类似于许多合成塑料(左),然而,它们的结构是分层加强的,如荧光显微镜图像(右)所示。

  这是因为高强度的壳聚糖微米级和纳米级原纤维是分层分支的,为其嵌入的琼脂糖膜提供强度和稳定性。最终使得这种生物聚合物复合材料的强度,比单纯的琼脂糖薄膜强大约四倍。而且还能抵抗大肠杆菌。

  但最重要的是生物聚合物复合薄膜,仅埋在地下一个月后就会被大大降解,而相比之下,普通的塑料袋在地下同样时间后仍然完好无损。

  可以这么看来,由这种复合材料制成的塑料制品是具有保质期的,其只在最初时才具有很强的抗菌性。此后便因其材料源于天然的特性,在一段时间后被细菌吞噬。尤其是在土壤中,极其容易被生物降解。

  所以如果能以足够快的速度,连续生产这种聚合物替代薄膜,我们的一次性塑料污染问题是否就能解决了呢?显然如果这种材料真如实验所说,那么必然能解决很大一部分塑料污染问题。