向可生物降解的微塑料问好
微塑料是日常塑料产品中脱落的微小且几乎坚不可摧的碎片。随着我们对微塑料的了解越来越多，情况变得越来越糟。它们已经在我们的海洋和土壤中得到了充分的记录，现在我们又在最不可能的地方发现了它们：我们的动脉、肺部甚至胎盘。微塑料可能需要 100 到 1,000 年才能分解，与此同时，我们的星球和身体每天都受到这些材料的污染。
寻找传统石油基塑料和微塑料的可行替代品从未如此重要。加州大学圣地亚哥分校和材料科学公司 Algenesis 的科学家进行的新研究表明，他们的植物基聚合物可在七个月内生物降解，即使是微塑料水平。这篇论文的作者都是加州大学圣地亚哥分校的教授、校友或前研究科学家，该论文发表在《自然科学报告》上。
“我们才刚刚开始了解微塑料的影响。我们对环境和健康影响的了解仅仅触及了表面。”该论文的作者之一、Algenesis 联合创始人、化学和生物化学教授 Michael Burkart 说道。 “我们正在努力寻找现有材料的替代品，并确保这些替代品在使用寿命结束时能够生物降解，而不是在环境中收集。这并不容易。”
“大约六年前，当我们第一次创造这些基于藻类的聚合物时，我们的目的始终是使其能够完全生物降解，”该论文的另一位作者罗伯特·波默罗伊 (Robert Pomeroy) 说，他也是化学和生物化学教授，也是 Algenesis 的共同成员。创始人。 “我们有大量数据表明我们的材料正在堆肥中消失，但这是我们第一次在微粒水平上进行测量。”
进行测试
为了测试其生物降解性，该团队将其产品磨成细小的微粒，并使用三种不同的测量工具来确认，当放入堆肥时，该材料被微生物消化。
第一个工具是呼吸计。当微生物分解堆肥材料时，它们会释放二氧化碳 (CO2)，呼吸计会测量二氧化碳。这些结果与纤维素的分解进行了比较，纤维素被认为是 100% 生物降解性的行业标准。植物基聚合物与纤维素几乎百分百匹配。
接下来，团队使用了水浮法。由于塑料不溶于水并且会漂浮，因此很容易从水面上捞出。每隔 90 天和 200 天，几乎 100% 的石油基微塑料都被回收，这意味着它们都没有被生物降解。另一方面，90 天后，只有 32% 的藻类微塑料被回收，表明其中三分之二以上已生物降解。 200天后，只有3%被恢复，表明97%已经消失。
最后一次测量涉及通过气相色谱/质谱 (GCMS) 进行化学分析，检测到用于制造塑料的单体的存在，表明聚合物正在分解为其起始植物材料。扫描电子显微镜进一步显示了微生物在堆肥过程中如何在可生物降解的微塑料上定殖。
论文合著者、生物科学学院教授兼 Algenesis 联合创始人 Stephen Mayfield 表示：“这种材料是第一种被证明 不会在我们使用时产生微塑料的塑料。” “这不仅仅是针对产品生命周期结束和我们拥挤的垃圾填埋场的可持续解决方案。这实际上是不会 让我们生病的塑料 。”
创造一种环保的石油基塑料替代品只是漫漫生存之路的一部分。目前面临的挑战是能够在最初为传统塑料制造的现有制造设备上使用这种新材料，Algenesis 正在这方面取得进展。他们与多家公司合作，生产使用加州大学圣地亚哥分校开发的植物基聚合物的产品，包括用于涂层织物的 Trelleborg 和用于生产手机壳的 RhinoShield。
“当我们开始这项工作时，我们被告知这是不可能的，”伯卡特说。 “现在我们看到了不同的现实。还有很多工作要做，但我们希望给人们带来希望。有可能的。”
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