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不可降解成為歷史,完全能降解的保鮮膜終於來啦

來源:我是科學家iScientist

現代生活幾乎離不開各式的保鮮膜。

這種便捷的塑料產品,包裹在我們的水果、蔬菜、肉類和海鮮上,它們通過隔絕氧氣的方法,延長食材的鮮嫩時間。而在冰箱里,它們能有效的阻隔氣體分子的擴散,從而保證箱內環境的清新。

遺憾的是,如此方便的保鮮膜,卻被稱為上個世紀最差的發明之一。

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常見的保鮮膜。

在白色污染日益嚴重的今天,保鮮膜也扮演著環境殺手的角色。相比於普通塑料,它們材質更薄,形狀不固定,為了衛生,也很少會重複使用,難以做到循環利用。大量使用以及缺乏後續處理,保鮮膜造成的浪費和污染也是觸目驚心。

如果保鮮膜能實現降解,想必諸多環境問題都能迎刃而解。

能夠完全降解的保鮮膜

目前有研究人員稱,他們已經發明了可以替代常規保鮮膜的新型材料。這種材料由兩種天然成分——貝類及樹木的纖維混合製成,是一種能夠完全降解的柔韌薄膜。

喬治亞科技學院的科學家們,在ACS 化學工程期刊上發表了這個研究成果。

在他們的論文中,闡述了如何利用纖維素(組成植物細胞壁的成分)和幾丁質(一種存在於貝殼、昆蟲和真菌體內的纖維狀物質)的簡單混合溶液,創造出了這種新型的環保薄膜。

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新型薄膜結構模型圖。圖片來源:ACS Chemistry & Engineering,2018。

這種薄膜材料具體是如何得到的呢?

在論文論述里,科學家首先提取出纖維素和幾丁質納米纖維,然後將它們懸浮在水中,以此來得到溶液。

接著將這種溶液均勻地噴洒在平坦的表面上,由於幾丁質和纖維素具有相反的電性,它們會緊密的粘附在一起。

據此特性,研究人員通過噴洒幾丁質和纖維素浸透溶液交替層,可以使各層相互融合在一起,最終形成一體的有彈性的薄膜結構。

一旦這種多層物質變干,它就會變得透明而且柔韌,這些特點能讓它成為塑料包裝的實際替代品。和常規的塑料是相比,由於新薄膜是天然有機大分子材料構成的,所以有著很好的生物可降解性。

新材料的保鮮效果遠好於普通薄膜

研究人員通過實驗表明,這種可生物降解的薄膜比常規保鮮膜更能抵擋氧氣的入侵,因為它擁有氣體難以通過的晶體結構。與普通的保鮮膜相比,這種由幾丁質和纖維素製造的保鮮膜減少了高達73%的空氣透過濾,這個優點能讓食材持續保鮮的更久。

除了安全可降解以及擁有更好的保鮮效果外,這種材料還具有另一個優勢:它的原材料來源廣泛。纖維素和幾丁質是地球上最常見的兩種有機大分子,在自然界的生命體中普遍存在,因此,一旦新型保鮮膜需要量產,原材料的來源完全不成問題。

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大量的貝殼,新型保鮮膜的原材料來源完全不成問題。圖片來源:pixabay.com

利用貝類等廢棄物來製造

人類已經成功地實現了纖維素的人工生產,在工業上用途眾多; 而幾丁質雖然沒有大規模上的生產,但它普遍存在於蟹類、蝦類和貝類的外骨骼中——因此,海鮮行業會成為這種原材料的巨大供應源頭。

利用貝類等廢棄物來製造這種生物可降解塑料,同時也能使漁業中的廢棄物遠離垃圾填埋場,這會有效的減少對環境的污染。

100%生物可再生

由於被浪費的食物在分解過程中,每年會向大氣中排放成噸的溫室氣體。

但通過新型薄膜的使用,能延長食材的保存時間,在減少食物浪費的同時,也能達到對環境的保護。

科學家說,「在包裝材料領域,這種薄膜將成為100%生物可再生技術的基礎」。當然,這些構想都基於一個巨大的「如果」,具體的實施還需要進一步的探索。

研究人員指出,要想大量生產可降解薄膜,促進對環境的良性影響,還需要在製造業上投入大量的資金,才能逐步與目前的塑料市場形成抗衡。

但是,他們的研究也表明,我們擁有足夠的智慧和資源,能借著這類技術,去解決這個時代最大的環境災難。

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圖片來源:pexels.com

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