導讀：塑料是一種堅韌切多功能的材料，當它們被使用時它們很好，但當它們最終進入環(huán)境時就不那么友好了。

2022年6月28日，EPFL的科學家們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了一種新的類PET塑料材料，它來自廢棄的植物物質，可以通過化學方式回收或在環(huán)境中降解為無害的糖類。這種新材料從木質素中獲得了跟塑料相媲美的強度。木質素是一種生物聚合物，構成了植物細胞的硬壁。在以往的研究工作中，EPFL團隊開發(fā)了一種在廉價化學品中烹調木材和樹皮等非食用植物材料的方法，該方法提取木質素并使其保持穩(wěn)定以此來生產(chǎn)一種塑料前體材料。現(xiàn)在，在新研究中，研究人員使用了一種不同但相關的化學品來制造出一種更通用的生物塑料。

（a）天然木材組成示意圖；（b）木質素3D打印蜂窩狀結構的光學照片；（c）木質素顆粒和木質素基墨水直接印刷照片；（d）FDM法與直接墨水印刷法制備3D結構性能對比雷達圖；（e）纖維素與木質素制備3D結構性能對比雷達圖。

該研究的論文第一作者Lorenz Manker說道：“通過使用不同的醛--乙醛而不是甲醛--我們可以簡單地將‘粘性’基團夾在糖分子的兩邊，然后使它們能作為塑料構件發(fā)揮作用。通過使用這種簡單的技術，我們能將重量高達25%的農(nóng)業(yè)廢棄物或95%的純化糖轉化為塑料。”

由此產(chǎn)生的生物塑料顯示出傳統(tǒng)塑料的許多理想特性。它可以承受高達100°C的溫度，具有高達77兆帕的抗拉強度，高達2500兆帕的硬度，另外還對氧氣和水蒸氣形成強大的屏障。它的用途也非常廣泛，研究小組展示了它可以用來制作包裝膜、3D打印的長絲或可以紡成紡織品的纖維。這種材料的環(huán)境友好性并不局限于它的創(chuàng)造--它的處置也是綠色的。它可以使用目前用于回收PET塑料的工藝進行化學回收，如果它真的進入環(huán)境那么它將降解為其組成的植物糖而不是微塑料。

目前有很多植物基生物塑料正在開發(fā)中，樂高和可口可樂等大公司都已經(jīng)在其產(chǎn)品中試用。就像所有這些進展一樣，在將其擴大到大規(guī)模生產(chǎn)之前仍有一些障礙需要克服，但在這種情況下，該團隊表示，制造新的生物塑料的化學方法比其他的更簡單且其使用的是廉價的、已經(jīng)得到廣泛使用的化學品。

該研究的論文第一作者Jeremy Luterbacher說道：“這種塑料具有非常令人興奮的特性，特別是在食品包裝等應用方面。而使這種塑料獨特的地方是存在完整的糖結構。這使得它非常容易制造，因為你不必修改自然界給你的東西，而且降解也很簡單，因為它可以回到自然界中已經(jīng)很豐富的分子?！?/span>

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