植物和蟹壳能代替塑料吗?

一种可生物降解的“塑料”包装材料美国科学家开发出一种螃蟹壳和植物废料。

2016年，全球生产了约3.35亿吨塑料，其中约50%的塑料仅用于一次性使用，然后被丢弃。扔进垃圾桶的塑料中，有一半以上来自塑料包装，比如食品的保鲜膜。但是，与其用塑料来保存我们的食物，不如我们先用食物垃圾和其他自然资源来制作这种包装呢?

现在一项研究发表在ACS可持续化学与工程提出了一种方法来做到这一点。佐治亚理工学院的卡森·梅雷迪思和他的团队开发了一种基于几丁质和纤维素的“塑料”包装，几丁质是甲壳类动物(如螃蟹、昆虫外骨骼和真菌)外壳中的坚硬材料，而纤维素是植物茎中的木质材料。“我们发现甲壳素可以制作有趣、透明、灵活的薄膜，我们认为如果我们能用它来做包装不是很酷吗?梅雷迪思说。

它们的来源意味着几丁质和纤维素是自然界中发现的最丰富的聚合物，可以从食物垃圾中提取，否则就会被丢弃。更好的是，当它们结合在一起时，它们具有令人印象深刻的特征。

梅雷迪思解释说:“几丁质纳米纤维带正电，而纤维素纳米晶体带负电。”“它们可以很好地作为涂层的交替层，因为它们具有出色的附着力，可以形成很好的屏障膜。”

这些由几丁质和纤维素结合而成的屏障膜与塑料包装具有相似的性能，这是非常有前途的。它们形成非常致密和透明的薄膜，并且非常坚固。“最重要的是，它们是高结晶材料，”梅雷迪思补充道。

高结晶度意味着这种新材料由整齐排列的分子组成，形成晶格或网状结构，可以减缓空气通过薄膜的速度。对于食品包装，阻止空气到达食品是防止分解和微生物生长的关键。

虽然这种新材料显示出替代塑料包装的潜力，但梅雷迪思和他的团队必须克服一些挑战，比如食物储存过程中的湿度和冷凝;他们目前正在开发的材料不能保护食物不受水的侵害。尽管如此，这一发现在减少塑料的努力中是一个巨大的里程碑。

“你可以利用植物废料和食物废料，用它们来制作食品包装，然后包装可以和食物废料堆肥。最终，这是一个循环和可再生的制造战略，”梅雷迪思总结道。