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不可降解成为历史,完全能降解的保鲜膜终于来啦

科技资讯  2018年8月31日 10:51  来源:新浪科技
摘要:这种便捷的塑料产品,包裹在我们的水果、蔬菜、肉类和海鲜上,它们通过隔绝氧气的方法,延长食材的鲜嫩时间。而在冰箱里,它们能有效的阻隔气体分子的扩散,从而保证箱内环境的清新。

  来源:我是科学家iScientist

  现代生活几乎离不开各式的保鲜膜。

  这种便捷的塑料产品,包裹在我们的水果、蔬菜、肉类和海鲜上,它们通过隔绝氧气的方法,延长食材的鲜嫩时间。而在冰箱里,它们能有效的阻隔气体分子的扩散,从而保证箱内环境的清新。

  遗憾的是,如此方便的保鲜膜,却被称为上个世纪最差的发明之一。

常见的保鲜膜。常见的保鲜膜。

  在白色污染日益严重的今日,保鲜膜也扮演着环境杀手的角色。相比于普通塑料,它们材质更薄,形状不固定,为了卫生,也很少会重复使用,难以做到循环利用。大量使用以及缺乏后续处理,保鲜膜造成的浪费和污染也是触目惊心。

  如果保鲜膜能实现降解,想必诸多环境问题都能迎刃而解。

  能够完全降解的保鲜膜

  目前有研究人员称,他们已经发明了可以替代常规保鲜膜的新型材料。这种材料由两种天然成分——贝类及树木的纤维混合制成,是一种能够完全降解的柔韧薄膜。

  乔治亚科技学院的科学家们,在ACS 化学工程期刊上发表了这个研究成果。

  在他们的论文中,阐述了如何利用纤维素(组成植物细胞壁的成分)和几丁质(一种存在于贝壳、昆虫和真菌体内的纤维状物质)的简单混合溶液,创造出了这种新型的环保薄膜。

新型薄膜结构模型图。图片来源:ACS Chemistry & Engineering,2018。新型薄膜结构模型图。图片来源:ACS Chemistry & Engineering,2018。

  这种薄膜材料具体是如何得到的呢?

  在论文论述里,科学家首先提取出纤维素和几丁质纳米纤维,然后将它们悬浮在水中,以此来得到溶液。

接着将这种溶液均匀地喷洒在平坦的表面上,由于几丁质和纤维素具有相反的电性,它们会紧密的粘附在一起。

据此特性,研究人员通过喷洒几丁质和纤维素浸透溶液交替层,可以使各层相互融合在一起,最终形成一体的有弹性的薄膜结构。

  一旦这种多层物质变干,它就会变得透明而且柔韧,这些特点能让它成为塑料包装的实际替代品。和常规的塑料是相比,由于新薄膜是天然有机大分子材料构成的,所以有着很好的生物可降解性。

  新材料的保鲜效果远好于普通薄膜

  研究人员通过实验表明,这种可生物降解的薄膜比常规保鲜膜更能抵挡氧气的入侵,因为它拥有气体难以通过的晶体结构。与普通的保鲜膜相比,这种由几丁质和纤维素制造的保鲜膜减少了高达73%的空气透过滤,这个优点能让食材持续保鲜的更久。

  除了安全可降解以及拥有更好的保鲜效果外,这种材料还具有另一个优势:它的原材料来源广泛。纤维素和几丁质是地球上最常见的两种有机大分子,在自然界的生命体中普遍存在,所以,一旦新型保鲜膜需要量产,原材料的来源完全不成问题。

大量的贝壳,新型保鲜膜的原材料来源完全不成问题。图片來源:pixabay.com大量的贝壳,新型保鲜膜的原材料来源完全不成问题。图片來源:pixabay.com

  利用贝类等废弃物来制造

  人类已经成功地实现了纤维素的人工生产,在工业上用途众多; 而几丁质虽然没有大规模上的生产,但它普遍存在于蟹类、虾类和贝类的外骨骼中——所以,海鲜行业会成为这种原材料的巨大供应源头。

利用贝类等废弃物来制造这种生物可降解塑料,同时也能使渔业中的废弃物远离垃圾填埋场,这会有效的减少对环境的污染。

  100%生物可再生

  由于被浪费的食物在分解过程中,每年会向大气中排放成吨的温室气体。

  但通过新型薄膜的使用,能延長食材的保存时间,在减少食物浪费的同时,也能达到对环境的保护。

  科学家说,“在包装材料领域,这种薄膜将成为100%生物可再生技术的基础”。当然,这些构想都基于一个巨大的“如果”,具体的实施还需要进一步的探索。

  研究人员指出,要想大量生产可降解薄膜,促进对环境的良性影响,还需要在制造业上投入大量的资金,才能逐步与目前的塑料市场形成抗衡。

  但是,他们的研究也表明,我们拥有足够的智慧和资源,能借着这类技术,去解决这个时代最大的环境灾难。

图片來源:pexels.com图片來源:pexels.com