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以樹葉為原料制成的塑料,能100%降解,將解決全

2022-03-23 14:08:00

香港中文大學的研討人員開發了一種依據聚合物的 3D 打印資料,能夠完結按需降解。

 

該團隊的“Planstic”長絲由植物葉子和塑料廢物組成,具有高熵纖維,旨在招引天然酶,在處理后加快其降解速度??茖W家們標明,經過只是 8 周的土壤分化,他們的資料徹底降解,只留下很少的微塑料顆粒,或許使其成為主流 PET 的環保替代品。

 

可生物降解塑料的首要問題是標有可生物降解標簽的塑料物品只能分化成更小的碎片,并不能徹底降解。這不是對傳統塑料的改進,塑料經過酶降解解決了這個問題,使微塑料的降解反應更有效地發生,從而加快它們的降解。

 

 

 

塑料能夠下降處理二次污染的本錢,能夠普遍使用于日常生活中,解決世界范圍內的塑料降解問題。

 

盡管塑料具有固有的多功能性、廉價性和耐腐蝕性,但有充分依據標明塑料或許需要數千年才干降解。這意味著一旦聚合物基產品被丟棄,它們就會成為環境的耐久污染物,當它們分化成越來越多地進入人類飲食的有毒微塑料時,這將使問題更嚴峻。

 

盡管可降解塑料袋已成為西方超市的常態,但駐香港的科學家指出,由于制作過程中耗費的原資料和高能耗,這些塑料袋仍會造成二次污染。

 

相同,盡管一次性食物相關包裝、餐具和容器通常被標記為由可生物降解的塑料制成,但實際上,它們只能分化成更小的碎片。因此,許多此類聚合物產品仍會導致日益嚴峻的微塑料問題,依據最近的研討,現在美國人均勻每年要吃掉 39,000-52,000 個聚合物顆粒。

 

可在八周內降解的塑料長絲

 

為了協助世界脫節微塑料飲食,香港團隊開發了一種低本錢的植物注入塑料,利用天然酶更有效地降解細小的聚合物顆粒。綽號Planstic,研討人員的新型資料是經過紫荊葉和磨碎的PET混合制成的,這些資料在“Chembox”中混合、塑化并能夠打印。

 

在制作資料的過程中,科學家們發現能夠整合來自短成長周期紫荊的葉子,紫荊天然包括簡單降解的長纖維。該團隊還發現,在交叉點增強這些纖維能夠改善所得長絲的特性,同時能夠優化每種成分的劑量以大限度地減少能量丟失。

 

一旦他們完結了他們的資料,決定混合 80% 的纖維和 20% 的 PET,研討人員運用Nanoscribe Photonic Professional GT2 3D 打印機將其沉積到一系列微結構中。在 SEM 成像標明它能夠被 3D 打印成具有小至 160 nm 的精密特征的零件后,Planstic 隨后證明了它在壓力測試中比一般塑料袋更靈敏但強度更低。

 

為了評價它們的細絲的生物降解性,該團隊后來將其放入堆肥土壤中,發現其葉基中的酶分化了“難以降解的物質”,如角質。風趣的是,這種資料不太穩定的表面也提高了分化速度,由于它答應微生物與其接觸并加快這一過程,有助于完結“可徹底降解的塑料”。

 

在開端實驗取得成功后,研討人員標明,他們的塑料資料證明“招引微生物”能夠“加快塑料降解”。展望未來,該團隊主張這種閉環收回辦法甚至能夠替代廢物填埋或燃燒處理辦法,減輕納米技術的能源壓力并協助樹立一個環境友好型社會。

 

 

TECLA 3D 打印房子僅運用 6kw 的能源就在 200 小時內完結。

 

 

推進生物基增材制作

 

鑒于許多 3D 打印聚合物與任何其他塑料相同是世界微塑料問題的一部分,研討人員繼續開發包括各種天然元素的生物替代品,從土壤到昆蟲糞便。

 

麻省理工學院(MIT) 的科學家們已將實驗室培育的木細胞作為出產自己的可繼續 3D 可打印生物資料的一種手法。經過以類似于培育肉的辦法培育他們的資料,該團隊以為它能夠變成木材替代品,并有或許被 3D 打印到自制家具中。

 

在商業層面上,Desktop Metal也開端經過其Forust木材 3D 打印子公司來噴射木質部件。該公司現在正在晉級木材制作和造紙行業的廢副產品,如鋸末和木質素,然后將它們與生物環氧樹脂混合用于修建增材制作使用。

 

在其他地方,在修建行業,WASP利用土壤、大米、稻殼和石灰等天然資料來 3D 打印整個生態友好的有機房子。今年早些時候完結的自支撐碳中性“TECLA”住所旨在作為可繼續新住所修建模型的概念驗證。


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