豌豆制成的新型塑料替代品

蜘蛛丝激发了科学家们用豌豆制作透明薄膜的灵感,这种薄膜可以取代一次性塑料
2021年6月22日

采访

Marc Rodriguez, Xampla

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海洋中的塑料

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我们每天都在使用塑料,遗憾的是,很多塑料最终污染了环境,没有被分解。现在,剑桥大学的一家名为Xampla的衍生公司可能已经找到了一种可能的解决方案,即用豌豆制成可生物降解的塑料薄膜。

塑料薄膜到处都是。我正在我的厨房里四处看看。我把它放在面包,西红柿,麦片周围。塑料既坚固又灵活,而且非常耐用,如果你想让它用几十年,这是很好的,但我真的不需要我的谷物袋用几十年。如果它最终进入了环境,它就不会被生物降解。但是,如果塑料薄膜的替代品也藏在我的厨房里呢?一袋豌豆。

马克:我们只需要豌豆蛋白,一点浓缩醋,一点热量和能量。基本上,只要把所有这些东西结合起来,就能制造出我们的材料,这是一种非常坚固、柔韧、透明的材料,可以作为一次性塑料替代品使用。

这是剑桥衍生公司Xampla的马克·罗德里格斯在谈论他们发明的一种新材料,一种由豌豆制成的可生物降解薄膜。

马克:如果我给你一小块这种薄膜,你真的看不出它和塑料薄膜的区别,只是感觉它有点软。有时它的颜色有点棕色,不完全清晰,但除此之外,它看起来几乎完全像塑料。

剑桥团队的灵感来自蜘蛛丝。丝的强度比钢高,而且几乎完全由蛋白质构成。丝绸中的蛋白质分子都紧密地聚集在一起,这就是为什么它如此坚固,同时也很柔韧。但是,研究人员意识到,他们可以用豌豆蛋白来代替蚕丝蛋白,而不是试图用蚕丝蛋白来制造塑料替代品,豌豆蛋白是植物性的,更便宜,也更容易获得。他们之所以能够做到这一点,是因为所有的蛋白质都有非常相似的基本化学结构。因此,通过正确的操作,你可以使豌豆蛋白看起来很像丝绸蛋白。

马克:从根本上说,你可以用任何一种蛋白质制造出你在丝绸中发现的结构。

莎莉:因为它和蜘蛛丝有相同的特性,这也意味着它可以生物降解。

马克:你可以把它看作是食物浪费。我们把自然界中已经存在的东西放回原处。

莎莉:但是如果一种材料生物降解得太容易,在你用完之前,它就会在架子上腐烂。所以我问马克,是什么阻止了这种情况的发生?

马克:植物蛋白的真正好处是它们非常不溶。这将为它们提供更多的稳定性,特别是在非常潮湿的环境中。但与此同时,它们在微生物和酶的存在下仍然会分解。所以这能让你有很长的保质期。但当这些物质最终进入有更多微生物和细菌开始分解的环境时,它就会完全分解。

莎莉:有很多可生物降解的植物基塑料,比如玻璃纸已经存在了100年。那么是什么让这种材料变得更好呢?

马克:不是一种材料就能解决所有的塑料问题。事实上,玻璃纸本身就是一种很好的材料。玻璃纸的问题在于它可能需要非常有攻击性的化学物质来处理它。传统上,玻璃纸制造商使用二硫化碳,这是一种非常污染的化学物质。当你考虑寻找合适的材料来代替塑料时,你不必只考虑寿命的终结或其生物降解。你还需要关注原材料,这些原材料是如何加工的,以及制造这些材料的整个过程是否真正可持续。

莎莉:你打算怎么处理这些材料?

马克:目前有很多计划,我们要解决的不仅仅是一次性塑料的问题。还有微塑料,因为有很多小颗粒,一种小的微塑料被添加到很多消费品中。举个例子,织物柔顺剂,很多织物柔顺剂,如果不是大多数的话,都含有微小的微塑料颗粒。这是为了在释放香味时提供特定的功能。因此,我们正在研究的主要领域之一就是这个领域,它正在取代许多消费品中的微塑料。

莎莉:那要花多长时间呢?

马克:我们预计明年,我们将推出第一款专门用于微塑料替代品的产品,但我们已经在生产这些透明薄膜,可以取代一次性塑料和小袋之类的东西。

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