工作日一线畅通

0512-65001886

24小时专家热线

18120053181

海外资讯

趣闻——含孢子的塑料被扔掉后可以吃掉自己

日期:2024-05-08 作者: 人气:130

塑料污染是我们最紧迫的环境问题之一,科学家们展示了一种创造性的解决方案。在塑料中植入了吃塑料的细菌孢子,当塑料被丢弃到垃圾填埋场时,这些细菌孢子就会被激活,在五个月的时间里,90%的塑料都会被生物降解。更神奇的是,这实际上使塑料在使用过程中变得更加坚韧和牢固。


图1


科学家通过在材料中嵌入食用塑料的微生物孢子,制造出了一种可生物降解的塑料(见图1)。

塑料是一种坚固、用途广泛的材料,但其有用的特性也使其难以处理。众所周知,塑料需要几十年或几百年的时间才能降解,因此大量的塑料垃圾堵塞了垃圾填埋场和海洋。

耐人寻味的是,大自然似乎也在适应,就像它经常做的那样。近年来,科学家们发现了具有分解塑料能力的细菌,分离出了分解塑料的酶,甚至提高了它们的效率。这有可能使塑料回收中心的效率更高,因为塑料正是用酶和细菌处理的。但是,没有进入这些设施的塑料怎么办呢?热塑性聚氨酯(TPU)是一种坚韧的塑料,常用于制造鞋子、体育用品、手机壳和汽车零件等,但目前无法回收。

因此,在新的研究中,研究小组调查了一种处理热塑性聚氨酯的新方法--将吃塑料的枯草芽孢杆菌的孢子直接嵌入塑料本身。在理想情况下,塑料产品可以正常使用,不会过早分解,只有当它们被丢弃到垃圾填埋场或自然环境中时,才会开始生物降解。

首先要克服的问题是,生产塑料所用的高温会杀死大多数细菌孢子。因此,研究人员对微生物进行了基因工程改造,使其能够耐受高温,结果发现,在塑料加工温度为 135 °C(275 °F)的条件下,96%到 100%经过改造的细菌都能存活下来,而未经改造的细菌只有 20%能存活下来。

接下来,他们测试了细菌分解塑料的能力,这一过程是由土壤中的养分和水分引发的。当细菌的浓度达到塑料重量的 1%时,细菌在埋入堆肥的五个月内分解了超过 90% 的塑料。


图2


在实验室测试中,塑料在堆肥中埋藏 5 个月后分解了 90%(见图2)。 Han Sol Kim

人们很容易认为,让塑料拥有自己的"阿喀琉斯之踵"只会让它在使用过程中变得更脆弱,但事实证明恰恰相反。使用孢子制成的塑料比普通热塑性聚氨酯的韧性高出 37%,拉伸强度高出 30%,研究小组推测孢子起到了强化填充物的作用。

研究人员说,这种技术具有潜在的可扩展性,可以为处理不可回收的热塑性聚氨酯开辟一条新途径,同时使其在使用过程中更加坚韧和牢固。将它与其他一些方法结合起来,我们或许能在解决塑料污染问题上取得一些进展。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

文章来源:https://www.toutiao.com/article/7363691807810634255/?log_from=ad5e8fb09eef8_1715156322519

稿源:cnBeta