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用虾皮制成的可降解生物塑料

2014-05-15 09:47 未知 哈佛生物工程研究所 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了一种利用虾皮中的壳聚糖制成的可降解生物塑料“shrilk”。该材料由哈佛生物工程研究所研发,具有传统塑料的坚固性,但能在几周内自然降解,并释放营养物质促进植物生长。文章讨论了塑料污染问题、现有生物塑料的局限性,以及shrilk的生产工艺和环保优势,为可持续材料的发展提供了新思路。

仅在美国,每年就会产生三千四百万吨的塑料垃圾,但这其中只有7%的垃圾被回收利用。塑料具有坚固、便宜、易生产等优点,但这些特点也恰恰给环境和人类造成了巨大麻烦。由于塑料的化学结构过于稳定,它们可以1000年不被降解,破坏土壤,影响植物生长,甚至慢性地引发生态灾难。如果塑料被遗弃在海洋中,会危及海洋生物的生命。目前约有100万吨的垃圾在洋流中漂浮。

我们该如何应对?当今社会过度依赖塑料,以至于所有抵制塑料的尝试都以失败告终。但如果我们选择一种更安全的类似塑料的替代材料呢?那就是生物塑料,一种利用可再生纤维素生产的对环境无害的材料。然而,这种替代品并非最佳,因为它们在土壤中降解速度慢、不充分,且使用范围有限,只能用于包装材料或简单的食物饮料容器。

哈佛生物工程研究所(Wyss)的研究人员声称,他们利用虾皮生产的新型生物塑料更通用、更易降解,甚至能促进植物生长。这种塑料使用壳聚糖制造,壳聚糖是甲壳素的一种存在状态,甲壳素是地球上分布第二广泛的物质,也是甲壳纲动物硬壳的主要成分,如昆虫的角质层和蝴蝶的弹性翅膀。

这种名为“shrilk”的生物塑料采用创新方式低成本、简易地生产,并保留了壳聚糖坚固的力学性质。这使得工程师们首次能够用传统的压铸或注塑技术将可再生材料制作成复杂形状的3D成品。

“商业界急需一种可大规模生产的可持续发展材料。”哈佛生物工程研究所主席唐纳德·英格伯(Donald Ingber)表示,“我们可伸缩的生产方式表明,利用壳聚糖这种易获得、低成本的材料制作塑料是可行的,且具有大规模工业生产的潜力。”

一旦被丢弃到垃圾填埋场,这种“shrilk”材料可在几周内分解,而非传统塑料的几百年。更令人振奋的是,当shrilk分解时,会向土壤释放营养物质,促进植物生长。研究人员已用加州黑眼豌豆植物实验证明,壳聚糖的分解确实能改善土壤并促进植物生长。

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