生態救星來了?「超級材料」有望取代塑膠 終結環境汙染
為解決持續造成環境問題的塑膠廢棄物,休士頓大學機械與航太工程副教授拉曼(Maksud Rahman)研發出一種創新方法,把可生物分解(biodegradable)的細菌纖維素(bacterial cellulose),轉化成多用途材料,這種材料未來可望取代塑膠。
SciTechDaily報導,這種新材料的潛在應用範圍廣泛,可能很快就會用於製造寶特瓶、環保包裝,甚至是傷口敷料等日常用品。
人類在2024年產生了約4850億磅的塑膠廢棄物,一個飲料杯或一個運送箱常常會留存數百年,因此研究人員持續尋找能在使用後安全分解的材料。
拉曼在科學期刊「自然通訊」(Nature Communications)刊登這份成果報告。他說:「我們期待這種堅韌、多功能且環保的細菌纖維素薄片,能變得無所不在,在許多產業取代塑膠,幫助減輕環境傷害。」
拉曼團隊利用旋轉培養裝置內流體流動的剪力,合成出強韌耐用的細菌纖維素片,兼具高抗拉強度的彈性、可折疊性、光學透明性以及長期機械穩定性。為了增強纖維素和創造更多功能,拉曼團隊把氮化硼奈米片(Boron Nitride Nanoplates)加入到培養裝置的流體內,製造出更具抗拉強度和散熱效果的混合奈米片。
隨著各界日益憂心石化、非生物可分解材料所造成的環境不良影響,對天然或生物材料等永續替代品的需求已增強。細菌纖維素因為其自然豐富性、生物分解性和生物相容性,已成為具潛力的生物材料之一。
這種堅韌的薄片可以摺疊成一次性水瓶、用來鋪在運輸袋內部,或加強纖維基電子產品的結構,而且不會釋放出微塑膠碎片。
生物醫學公司也看上了這種材料,可用於燒燙傷敷料和組織支架,因為細菌纖維素能吸收液體,並以足夠緩慢的速度釋放,保持傷口濕潤。
源於石油的塑膠之所以難以分解,正是因為它們的碳骨架能抵抗微生物侵蝕;而纖維素則能在一般堆肥條件下自然分解,減少來自化石燃料的額外二氧化碳排放,對大氣更為友善。

