實驗中的可生物降解玻璃在堆肥時可分解
儘管玻璃因完全可回收而受到稱讚,但美國環境保護局指出,只有大約三分之一的廢棄玻璃物品真正得到回收。考慮到這個問題,科學家們已經開發出一種新型的可生物降解的玻璃。這種實驗性玻璃由中國科學院的研究人員創造,由兩種化學改性成分–氨基酸或肽–中的一種製成。氨基酸是結合成蛋白質的分子,而肽是氨基酸的短鏈。
生產過程開始時,在惰性氣體環境中加熱氨基酸或肽粉,超過其熔點,但不完全達到其分子分解溫度。
然後對熔化的材料進行過冷處理,使其冷卻到低於其通常的凍結溫度,而不至於凍結成固體。最後,材料被水澆滅,使其迅速轉變為透明的固體狀態,而不發生結晶。
一份概述生產過程和玻璃質量的圖示
在實驗室測試中,這種玻璃被發現表現出”出色的光學特性、良好的機械性能和靈活的可加工性”,後者指的是它可以很容易地被鑄入商業模具或進行3D打印。重要的是,當玻璃碎片被堆肥時,土壤中的微生物在三周至7.5個月內將其分解,這取決於所使用的特定氨基酸或肽。
小鼠研究還表明,這種玻璃在體內無害地進行生物降解,這表明它可以被用於藥物分配植入物等應用,這些植入物在完成工作後不必被移除。
首席科學家閆學海教授說:”生物分子玻璃的概念,超越了商業使用的玻璃或塑料,可能是一個可持續發展的綠色生活技術的基礎。然而,生物分子玻璃目前還處於實驗室階段,離大規模商業化還很遠。”
有關這項研究的論文最近發表在《科學進展》雜誌上。