Tuskegee大學(xué)的Rangar研究團(tuán)隊(duì)別出心裁，采用蛋殼納米顆粒增韌生物塑料，小小蛋殼真正讓生物塑料變身成理想包裝材料。除了生物塑料，Rangari團(tuán)隊(duì)正從事使用蛋殼納米顆粒加快傷口愈合、骨再生和藥物輸送的研究工作。
小小蛋殼助生物塑料變身理想包裝材料
蛋殼是一種奇特的材料，其頂端強(qiáng)度很大，但是它容易從中間開(kāi)裂。一旦蛋殼開(kāi)裂，我們就會(huì)毫不猶豫的摒棄它。而科學(xué)報(bào)告指出將細(xì)小的蛋殼碎片加入到生物塑料中，就能制造出首個(gè)可彎曲但不易斷裂的生物降解的包裝材料。在第251屆美國(guó)化學(xué)會(huì)國(guó)際博覽會(huì)上研究人員就其成果進(jìn)行了匯報(bào)。
Vijaya K. Rangari博士這樣說(shuō)道：“我們正著力于將蛋殼分解成很小的組分，然后將其加入到我們生產(chǎn)的的生物塑料中。這些納米尺寸的蛋殼碎片會(huì)增加材料的強(qiáng)度，使其易于在市場(chǎng)流通。我們相信以上優(yōu)點(diǎn)以及其生物可降解性都將使蛋殼生物塑料成為的一種非常有吸引力的包裝材料?！?/span>
在世界范圍內(nèi)生產(chǎn)商每年生產(chǎn)大約3億噸塑料。幾乎99%是以原油等化石燃料作為原料。這些石油基塑料一旦被丟棄，在幾百年內(nèi)也無(wú)法被降解。如果將其焚燒，則會(huì)向環(huán)境中釋放引起溫室效應(yīng)的二氧化碳。
一些生產(chǎn)商正在生產(chǎn)一種在土壤中易降解的生物塑料。這種塑料來(lái)源于玉米淀粉、紅薯以及其他可再生的植物資源。可是上述生產(chǎn)原料的強(qiáng)度和韌性大都不足以在包裝工業(yè)使用。因此，石油基材料依然統(tǒng)治市場(chǎng)，尤其是在供應(yīng)無(wú)數(shù)塑料袋的雜貨店和零售店。
為了尋找解決方法，Tuskegee大學(xué)的Rangari和Boniface Tiimob及其同事使用多種高分子進(jìn)行了研究。最終，他們找到一種含70%PBAT和30%PLA的混合物 。與其他石油基塑料不同，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，PBAT在土壤中三個(gè)月就可以開(kāi)始降解。
盡管這種混合物有許多研究人員一直苦苦尋求的特性，但是他們?nèi)韵Ｍ苓M(jìn)一步增強(qiáng)材料的韌性，因此，蛋殼納米顆粒應(yīng)運(yùn)而生。他們之所以選擇蛋殼是因?yàn)樗嗫?、質(zhì)輕，并且由易降解的天然化合物碳酸鈣構(gòu)成。
通過(guò)將潔凈的蛋殼于聚丙二醇中碾碎，再超聲處理，研究人員獲得了尺寸為頭發(fā)直徑的350,000分之一大小的蛋殼納米顆粒。隨后他們將這些小顆粒加入上述PBAT 和PLA混合物中，然后發(fā)現(xiàn)添加有蛋殼碎片的生物塑料其韌性是普通生物塑料的7倍。他們表示這樣柔韌的材料才是零售店、雜貨店和食物容器的理想包裝材料。
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