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塑料污染救星问世 “DNA塑料”泡水就可以分解

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塑料污染无疑是本世纪最大的挑战,不仅为河流到海洋的所有生态系统带来威胁,还对气候变化造成影响。为了响应环保和永续发展,近年来有不少的塑料工业开始使用可再生原料来代替石油原料。但你是否知道,这些“再生原料”不一定具备可生物降解性,有时甚至还会比石油塑料更难被分解。

对此,科学家最新发明了一种泡水就能分解的塑料,而原料出乎意料地竟然是来自鲑鱼的精子!
 
谁发明鲑鱼精子DNA塑料?
一群来自中国天津大学的科学家于今年11月14日,在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上刊登了一项研究成果,以鲑鱼精子的脱氧核糖核酸(简称DNA)为原料,发明出一种只需泡在水里就能分解和回收的生物塑料,称之为“DNA塑料”

背后原理是什么?
科学家从鲑鱼精子的DNA提取了其中两小段,并将它们与自植物油中萃取的离子聚合物(ionomers)结合之后,产生一种称为“水凝胶”(Hydrogel)的粘稠物质。

“水凝胶”的聚合物具备可扩大和保持高达99%含水量的特性,只需将它塑形,再进行冷冻干燥以去除水分,就能做成各种形状的物体。”

这项研究的科学家团队把这种方法称为“水焊接”(Water-triggered welding),并利用这种方法做出了杯子和DNA模型等物体。

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鲑鱼精子DNA塑料
助减约97%碳排放量

对于整体环境保护来说,减少碳排放至关重要。而这种用鲑鱼精子DNA制成的生物塑料,比起由石油制成的塑料,碳排放量少了约97%。

因为从石油中提炼制造塑料的聚苯乙烯(Polystyrene),过程就需要耗费大量的热能和有毒物质。但鲑鱼精子DNA的生物塑料制造过程无需热能,因此也大大减少了需要耗费的总能量。
 
泡水就能重塑、分解
做杯子还需等一等?

另外,此类的生物塑料回收方式也相对简单。只要直接将它浸泡在水里,就会变回原本的水凝胶状态,或是添加DNA水解酶(DNase)就能轻易被分解。

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由于拥有碰水就会变回凝胶的特性,因此这群科学家利用这种塑料做成的杯子,显然派不上用场。虽说可以在杯子表面涂上防水涂料,但这个方法会导致回收变得更加困难。
 
其他DNA也可以?
这项研究的科学家认为,这种塑料的原料取自DNA,所以从技术上来说也可以从各种不同的DNA来源取得,例如植物、藻类或细菌等等,不仅限于鲑鱼精子。

虽然由鲑鱼精子DNA制成的塑料因为无法防水而受限,但这群科学家还是希望能将它引进市场,例如替代需要保持干燥的电子产品包装,以减少塑料垃圾的产生。

毕竟这款塑料还是很方便回收再利用,不仅减少了地球的负担,还为永续发展领域带来新的景象。

 

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