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弗劳恩霍夫研究所介绍可清洁自毁的融酶塑料制造工艺

来源:cnBeta.COM 发布时间: 2021-06-03 16:14:03 编辑:Emily

导读:德国弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)的科学家们一直在研究面向未来的新型塑料,并且开始取得了一些激动人心的新进展。

过去几年,德国弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)的科学家们一直在研究面向未来的新型塑料,并且开始取得了一些激动人心的新进展。通过在塑料中嵌入一种活性酶,这些塑料不仅能够用于外卖包装 / 饮料吸管,还能够被赋予不同的功能 —— 比如分解表面蛋白质或自我降解,以避免造成环境污染。

弗劳恩霍夫研究所介绍可清洁自毁的融酶塑料制造工艺弗劳恩霍夫展示薄膜 / 颗粒形式的双功能塑料(来自:Fraunhofer IAP

这项工作是在弗劳恩霍夫应用聚合物研究所进行的,那里的科学家们一直致力于解决围绕酶和塑料的复杂工程问题。

研究难点在于酶难以承受塑料制造过程中的高温,但弗劳恩霍夫团队似乎找到了更好的解决方案。

Ruben R. Rosencrantz 博士解释称,他们在无机载体的帮助下将酶添加到了热塑料熔体中,前者能够保护活性酶免受过大的力和极端温度的影响。

通过使用高度多孔的无机颗粒,活性酶就能够在此过程中嵌合于其中。尽管这限制了酶的流动性,但至少能够让它们保持活性、并且能够承受更高的温度。

弗劳恩霍夫研究所介绍可清洁自毁的融酶塑料制造工艺具有生物活性的塑料酶的活性测定(图自:Fraunhofer IAP)

此前已有许多科学家为“双功能塑料”搭配过蛋白酶,并且制成了颗粒和薄膜制品。这些酶能够分解其它蛋白质,从而为制造具有自清洁特性的塑料铺平了道路,比如不易堵塞的管道。

科学家们正在探索的另一种特性,就是能够快速降解的塑料,以解决普通塑料需要几个世纪才能在自然环境中被彻底降解的难题。此外弗劳恩霍夫研究团队还畅想了更多可能,比如打造具有防霉表面的材料。

毕竟作为一种并非“一刀切”的方法,他们还可以对无机载体和嵌入流程进行相应的调整,以适应不同的酶,从而催生更环保的材料形式。

团队成员 Thomas Büsse 表示 —— 我们开发出了一种既适用于生物塑料、也适合基于传统石油基塑料(比如聚乙烯)的新工艺。

研究还表明,一旦将之嵌入塑料,就能够保持酶活性的稳定、以及让它承受较以往更高的热负荷等压力,从而让融酶塑料的使用和所有工艺步骤都变得更加轻松。

【相关新闻】早些时候,加州大学伯克利分校的科学家们也在一篇文章中介绍过类似的研究。通过在塑料中嵌入酶。并在条件触发时迅速分解材料。