【環(huán)球熱聞】MIT研究人員開(kāi)發(fā)基于蠶絲的可生物降解膠囊 旨在取代微塑料

(資料圖)

研究不斷表明，地球上很少有地方?jīng)]有受到微塑料污染的影響。從北極到南極，從珠穆朗瑪峰頂?shù)阶钌畹暮希@些微小的碎片已經(jīng)在海洋、河流、農(nóng)田、冰雪中被發(fā)現(xiàn)。它們已經(jīng)在活的軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、魚(yú)、海龜、海豹、鳥(niǎo)類(lèi)、小型陸地哺乳動(dòng)物、牲畜和人類(lèi)身上被檢測(cè)到，并與越來(lái)越多的健康問(wèn)題有關(guān)。

這些微塑料大多是在較大的塑料產(chǎn)品在環(huán)境中分解時(shí)形成的，但似乎問(wèn)題還不夠嚴(yán)重，幾十年來(lái)人們一直在把微塑料顆粒添加到其他產(chǎn)品中。它們出現(xiàn)在洗衣粉、化妝品、牙膏、洗發(fā)水、油漆和其他化學(xué)品中。它們給油漆帶來(lái)了漂亮的閃光，使面部磨砂膏變得粗糙，并能幫助控制除草劑等化學(xué)品的釋放時(shí)間。

據(jù)估計(jì)，這些初級(jí)微塑料占環(huán)境中微塑料的10-15%，而這些就是新研究旨在解決的。

該研究的通訊作者Benedetto Marelli說(shuō)：“我們不能用一個(gè)適合它們的解決方案來(lái)解決整個(gè)微塑料問(wèn)題。一個(gè)大數(shù)字的百分之十仍然是一個(gè)大數(shù)字。......我們將一次解決氣候變化和世界污染的百分之一。”

對(duì)于這項(xiàng)新研究，該團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)令人驚訝的簡(jiǎn)單的塑料微珠的替代品--蠶絲。這種常見(jiàn)的材料不僅可以通過(guò)封裝物質(zhì)起到相同的功能，直到需要為止，而且在完成后會(huì)快速安全地進(jìn)行生物降解。

紡織質(zhì)量的蠶絲需要蠶繭被精心解開(kāi)，但為了制造這些微珠，蠶繭可以被溶解在水中，這個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展，并且可以使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)完成。該團(tuán)隊(duì)說(shuō)，更好的是，它可以利用目前被大量浪費(fèi)的低檔絲綢。由此產(chǎn)生的蠶絲涂層可以被加工，使其根據(jù)預(yù)期的用途具有不同的特性，比如它是吸水還是斥水。

該團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中使用現(xiàn)有的基于噴霧的制造設(shè)備測(cè)試了蠶絲涂層材料，以制造一種包含在蠶絲膠囊中的除草劑，這種膠囊可以溶解在水中，隨著時(shí)間的推移釋放產(chǎn)品。當(dāng)在溫室中對(duì)玉米進(jìn)行測(cè)試時(shí)，蠶絲包裹的除草劑與現(xiàn)有產(chǎn)品一樣好用，但卻大大減少了作物損害--降至0.8%，而沒(méi)有包裹的除草劑則為25%。

該團(tuán)隊(duì)表示，這種蠶絲涂層可以在大多數(shù)應(yīng)用中取代初級(jí)微塑料--不僅僅是像除草劑這樣的化學(xué)品，還包括化妝品甚至是藥品，因?yàn)樾Q絲在體內(nèi)也會(huì)分解。

“非常需要實(shí)現(xiàn)對(duì)高含量活性物質(zhì)的封裝，以打開(kāi)商業(yè)使用的大門(mén)，”Marelli說(shuō)。“產(chǎn)生影響的唯一途徑是，我們不僅可以用可生物降解的對(duì)應(yīng)物取代合成聚合物，而且還能實(shí)現(xiàn)相同甚至更好的性能。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在《Small》雜志上。