“糖基塑料”了解下?强度与PET塑料不分上下 降解后只剩植物糖

科技 | 2022-07-01 23:21:06| 258

财联社上海7月1日讯(编辑 黄君芝)塑料是一种韧性强、用途广泛的材料,但对于自然环境可能就“有百害而无一利”了。洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们近期从废弃的植物物质中开发出了一种新型的PET类塑料材料,它可以通过化学方式回收或可降解成对环境无害的糖。

这种新材料以木质素为前体材料,木质素是一种构成植物细胞壁的生物聚合物。在之前的工作中,EPFL团队开发了一种方法,用廉价的化学物质“烹饪”不可食用的植物材料,如木材和树皮,以提取木质素并生产塑料前体材料。

在这项新的研究中,研究人员使用了一种不同的化学物质来制造一种更为通用的生物塑料,并将研究成果发表在了《自然化学》杂志上。

该研究的第一作者Lorenz Mnker说,“通过使用一种不同的醛——乙醛酸而不是甲醛,我们可以简单地在糖分子的两侧夹上‘粘性’基团,然后让它们充当塑料积木。通过使用这种简单的技术,我们能够将多达25%的农业废弃物,或95%的纯化糖转化为塑料。”

据称,由此产生的生物塑料显示出了许多传统塑料所具有的理想性能。它能承受高达100°C的温度,抗拉强度高达77兆帕,刚度高达2500兆帕,并对氧气和水蒸气形成强大的屏障。它的用途也很广泛,研究团队证明,它可以用来制作包装膜、3D打印的长丝,或者纺织品的纤维。

此外,这种材料的环境友好性不仅限于它的制造过程,它的处理方式也是绿色的。它可以使用目前回收PET塑料的方法进行化学回收,而如果它进入了环境,它将降解为其组成成分植物糖,而不是微塑料。

目前有很多植物基生物塑料正在研发中,乐高和可口可乐等大公司已经在其各种产品中试用了它们。与所有这些进步一样,在大规模生产之前,还有许多障碍需要克服。但在这种情况下,研究团队表示,制造这种新型生物塑料的化学方法要比其他方法更简单,而且使用的化学物质价格低廉,并已经得到广泛应用。

该研究的主要作者Jeremy Luterbcher说:“这种塑料具有非常令人兴奋的特性,尤其是在食品包装等应用方面。这种塑料的独特之处在于其完整的糖结构。这使得它非常容易地制造出来,因为你不需要修改大自然给你的东西,而且降解很简单,因为它可以回到自然界中已经大量存在的分子中。”

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