取于自然,回馈自然:废弃生物质制成新型类PET塑料

本文转自:科技日报
科技日报实习采访人员?张佳欣
摆脱化石燃料和避免塑料在环境中堆积是应对气候变化挑战的关键 。近日 , 在瑞士洛桑联邦理工学院基础科学学院杰里米·卢特巴赫教授的领导下 , 研究人员开发出一种类似于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的生物质衍生塑料 , 它符合取代几种现有塑料的标准 , 同时也更环保 。
取于自然,回馈自然:废弃生物质制成新型类PET塑料
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用新型生物塑料制成的3D打印“叶子” 。
图片来源:阿兰·赫尔佐格/洛桑联邦理工学院
传统塑料之所以如此广泛 , 是因为它们结合了低成本、热稳定性、机械强度、加工性和兼容性等诸多优点 。任何塑料替代品都必须赶上或超过这些优点 , 一直以来 , 这项任务非常具有挑战性 。
卢特巴赫说:“我们基本上只是用廉价的化学品‘烹制’木材或其他不可食用的植物材料 , 比如农业废弃物 , 一步就能生产出塑料前体 。”通过在塑料的分子结构中保持糖结构的完整性 , 该化学方法比目前塑料替代品的生产方式要简单得多 。
这项技术基于卢特巴赫和同事在2016年的一项发现:添加一种醛可以稳定植物材料的某些部分 , 并避免在提取过程中破坏它们 。通过重新利用这种化学物质 , 研究人员能够重建一种新的有用的生物基化学物质作为塑料前体 。
研究论文第一作者洛伦茨·曼克说:“通过使用一种不同的醛——乙醛酸而非甲醛——我们可以简单地用‘黏性’基团将糖分子夹在中间 , 这样它们就可以充当塑料的构件 。”通过这种简单的技术 , 能够将高达25%的农业废弃物或95%的纯糖转化为塑料 。
新型塑料的全能特性使它们可用于包装、纺织品、医药、电子产品等各种应用 。研究人员已经制造了包装薄膜、可以纺制成衣服或其他纺织品的纤维 , 以及用于3D打印的细丝 。
【取于自然,回馈自然:废弃生物质制成新型类PET塑料】“这种塑料具有非常令人兴奋的特性 , 特别是在食品包装等应用方面 。”卢特巴赫表示 , 它的独特之处在于存在完整的糖结构 , 使这种塑料非常易于制造 , 也很容易降解 。