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现在,塑胶可降解已经不是什么新鲜事了,然则然而可降解并不即是完全剖析,许多可降解塑胶最终都无法逃离无法逃离土壤填埋的运气,这依旧会为生态环境带来压力;而且在降解历程中发生的微粒塑胶还会流入生态系统,为海洋生物、人类的康健带来隐患。这也是科学家们一直以来关注的问题。

最近,《Nature》宣布了一项研究功效,加州大学柏克莱分校Ting Xu教授团队研发出了一种全新的降解手艺,它可以让塑胶在短短两天内被完全降解!

泡一泡就消逝

这种降解手艺神奇的地方就在于,它仅仅只需要将塑胶浸泡在缓冲溶液中就能完成降解。研究职员在塑胶中加入了生物酶,在一定温度下,酶在相宜的缓冲溶液中会被诱发,然后最先「吞噬」塑胶,进而完成降解。

原理听上去很简朴,但想在塑胶中加入酶可不是一件简朴的事情。

塑胶作为一种高分子聚合物,连水都无法渗透;想要让酶和塑胶牢牢地连系在一起,研究职员的做法是在塑胶生产的历程中直接加入酶。但酶自己又十分懦弱,在细胞之外的环境里异常容易就不活化。

对此,研究职员在酶外部包裹了一层珍爱剂RHPs(random heteropolymers),这种珍爱剂是Ting Xu团队2018年研发出来的,它可以确保酶不群集在一起、也不会不活化,让单独的酶牢牢捉住塑胶分子链的末尾最先「进食」,切断每个链环,阻止微粒塑胶的形成。

而且,在塑胶中嵌入生物酶的方式,也让降解速率变得更快。酶不再是从外面到深层逐渐「吞噬」塑胶,而是内外同时最先开工。

这样加工出来的塑胶还会好用吗?

简直,在塑胶中添加酶通常会让影响塑胶自身的一些特征,不外研究团队将酶的重量控制在了塑胶重量的0.02%,因此加工出来的塑胶依旧具有通俗塑胶袋的柔韧性和坚硬性。

那这种手艺在现实应用中显示若何呢?

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该酶活性最适温度为40°C

研究职员将一段加入了生物酶的PCL-BC塑胶放在40°C的缓冲溶液中,短短24小时,塑胶就已经面目一新,36小时后,它居然神奇地「消逝」了!

同时研究解释,在37°C缓冲溶液中,80%的PLA塑胶可以在一周内被完全降解成乳酸;在ASTM尺度下、工业堆肥设施操作温度局限内,50°C下PLA塑胶完全降解需要6天,而PCL塑胶在40°C下完全降解只需要2天。

此外,酶珍爱剂RHPs在紫外下也可被降解,可谓是彻底的不留痕迹!

One More Thing

最近,康乃尔大学和犹他州立大学在《美国国家科学院院刊》上团结揭晓的一项研究解释:在海洋和陆地上,微粒塑胶的存在已经加倍普遍。微粒塑胶可以透过海洋、公路运输举行流传,若是足够小,微粒塑胶还可以形成气溶胶,随着喷射气流穿越大陆。而这些已经发现的微粒塑胶,都来自于已往几十年来人类倾倒在环境中的垃圾。

由于微粒塑胶的体积异常小(直径在5mm以下),以是很容易被海洋中的浮游生物吃掉,而且会一直存在在动物的胃里,导致它们生病或殒命。

与此同时,作为食物链顶端的动物——人类,到富集作用影响,势必也会在体内积累大量微粒塑胶。

加州大学柏克莱分校Ting Xu教授

正如研究者Ting Xu所说,她希望这项研究可以提醒人们重视与生态自然的关系。珍爱环境仅依赖先进的科技手艺是不够的,更多照样要依赖我们的自觉和起劲。

资料泉源:

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