廢棄生物質製成新型類PET塑膠

擺脫化石燃料和避免塑膠在環境中堆積是應對氣候變化挑戰的關鍵。近日，在瑞士洛桑聯邦理工學院基礎科學學院傑裏米·盧特巴赫教授的領導下，研究人員開發出一種類似于PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）的生物質衍生塑膠，它符合取代幾種現有塑膠的標準，同時也更環保。

傳統塑膠之所以如此廣泛，是因為它們結合了低成本、熱穩定性、機械強度、加工性和相容性等諸多優點。任何塑膠替代品都必須趕上或超過這些優點，一直以來，這項任務非常具有挑戰性。

盧特巴赫説：“我們基本上只是用廉價的化學品‘烹制’木材或其他不可食用的植物材料，比如農業廢棄物，一步就能生産出塑膠前體。”通過在塑膠的分子結構中保持糖結構的完整性，該化學方法比目前塑膠替代品的生産方式要簡單得多。

這項技術基於盧特巴赫和同事在2016年的一項發現：添加一種醛可以穩定植物材料的某些部分，並避免在提取過程中破壞它們。通過重新利用這種化學物質，研究人員能夠重建一種新的有用的生物基化學物質作為塑膠前體。

研究論文第一作者洛倫茨·曼克説：“通過使用一種不同的醛——乙醛酸而非甲醛——我們可以簡單地用‘黏性’基團將糖分子夾在中間，這樣它們就可以充當塑膠的構件。”這種簡單的技術能夠將高達25%的農業廢棄物或95%的純糖轉化為塑膠。

新型塑膠的全能特性使它們可用於包裝、紡織品、醫藥、電子産品等各種應用。研究人員已經製造了包裝薄膜、可以製成衣服或其他紡織品的纖維，以及用於3D列印的細絲。

“這種塑膠具有非常令人興奮的特性，特別是在食品包裝等應用方面。”盧特巴赫表示，它的獨特之處在於存在完整的糖結構，使這種塑膠非常易於製造，也很容易降解。