能變形可降解的新塑料

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-02-05 16:29:55點(diǎn)擊率：

　　一種像凱夫拉纖維一樣強(qiáng)韌、既能變形又可降解的熱塑性環(huán)保新材料，近由美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)工程學(xué)與力學(xué)教授邁利克·德米雷爾領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)成功。

　　據(jù)德米雷爾介紹，他們這項(xiàng)發(fā)明的初靈感，來(lái)自海洋中的魷魚(yú)。他說(shuō)，我們以前研發(fā)的工程材料，無(wú)法輕易改造成不同形狀，因而限制了在實(shí)際生活中的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，魷魚(yú)觸須吸盤(pán)中含有一種結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，類似于半晶體結(jié)構(gòu)的蠶絲，將其提取出來(lái)，利用傳統(tǒng)的聚合物加工技術(shù)和新興的3D打印技術(shù)，可以塑造成任何形狀。他們就是通過(guò)復(fù)制從魷魚(yú)吸盤(pán)中提取的蛋白質(zhì)復(fù)合體“魷魚(yú)環(huán)牙”，制造出了這種新材料。實(shí)驗(yàn)證明，新材料具有的力學(xué)性能，可以為藥物給送、材料涂層、組織工程和濕性黏合劑等提供廣泛的應(yīng)用機(jī)遇。

　　但是，目前限制這項(xiàng)研究成果推廣應(yīng)用的大瓶頸，是從自然界中捕獲的魷魚(yú)數(shù)量有限，而從其觸須吸盤(pán)中能提取到的“魷魚(yú)環(huán)牙”更是鳳毛麟角，即使把全世界捕獲的所有魷魚(yú)都用來(lái)提取，也難以滿足需要。

　　為了解決這個(gè)難題，制造出更多的所需物質(zhì)，科研團(tuán)隊(duì)采用了常見(jiàn)的細(xì)菌發(fā)酵技術(shù)。他們首先從魷魚(yú)體內(nèi)提取基因，然后將其植入大腸桿菌。這個(gè)過(guò)程與釀酒類似，不同的是發(fā)酵產(chǎn)生的不是酒精，而是合成的“魷魚(yú)環(huán)牙”。用這種方法，他們目前每天可以生產(chǎn)30—40克“魷魚(yú)環(huán)牙”。與此同時(shí)，還進(jìn)行了一些旨在降低生產(chǎn)成本的技術(shù)改進(jìn)，并初見(jiàn)成效：現(xiàn)在“魷魚(yú)環(huán)牙”的成本已由每克50美元降低至每千克100美元。下一步，還打算用藻類代替細(xì)菌，以進(jìn)一步降低成本。

　　與傳統(tǒng)塑料相比，這種新材料有三大優(yōu)點(diǎn)：一是重量比碳基材料輕，而且具有多種功能，可以將其制成光纖和薄膜等。二是由于它是蛋白質(zhì)，可以生物降解和調(diào)整，也就是說(shuō)人們?cè)谏a(chǎn)開(kāi)始時(shí)可以修改其基因特性，使產(chǎn)品滿足不同的需求。三是由于傳統(tǒng)塑料是由化石燃料等經(jīng)過(guò)高溫精煉制成，而“魷魚(yú)環(huán)牙”塑料可以在室溫下生產(chǎn)，消耗的能源較少，因而更利于環(huán)境保護(hù)。

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