响应全球气候危机,减少化石能源依赖与遏制塑料污染蔓延,科学家们正致力于寻找创新解决方案。在瑞士洛桑联邦理工学院基础科学学院,杰里米·卢特巴赫教授及其团队引领了一场革命,成功研发了一种生物基塑料,其性能媲美传统PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),但更具环境友好性。
传统塑料因其成本低廉、热稳定性、机械强度、加工性和兼容性等多重优势而广泛应用,任何塑料替代方案均需在这些特性上与之匹敌,这无疑是一项艰巨的任务。卢特巴赫教授提出了一种颠覆性的方法:利用经济实惠的化学品如木料或农业废弃物中的不可食用植物材料,通过单一步骤便能生成塑料前体。这一突破性技术保留了糖分子结构的完整性,较之当前塑料替代品的生产流程更为简化。
论文的第一作者洛伦茨·曼克解释称,通过引入乙醛酸这一不同的化学物质,团队能够巧妙地将糖分子以“黏性”基团形式串联起来,形成塑料结构的基础单元。这一简便工艺使得高达25%的农业废弃物或近乎全部的纯糖资源得以转化为塑料,显著提升了资源利用率。
这种新型生物基塑料展现出广泛的适用性,适用于包装、纺织、医疗及电子等领域。科研人员已成功生产出用于包装的薄膜、可纺制衣物及其他纺织品的纤维,甚至开发出适合3D打印的细丝。卢特巴赫教授指出,这种塑料的特别之处在于其完整糖结构的存在,使得其易于制造且具备优异的生物降解性,为解决环境问题开辟了新路径。