這種以植物和木材為基礎的材料很堅固但在丟棄時可以輕易溶解
雖然重複使用餐具總是比丟棄它好,但大多數人不會在每次吃快餐時都帶著刀和叉。考慮到這一事實,科學家們設計了一種可回收的以植物和木材為基礎的材料,一旦被使用就會開始溶解。
在斯科特-菲利普斯教授的領導下,愛達荷州博伊西州立大學的一個團隊開始使用一種被稱為異麥芽的物質。
它來自甜菜,是一種顆粒狀的糖醇,被廣泛用作傳統精製糖的替代品。麵包師還利用異麥芽糖在甜點上製作裝飾結構–這些結構堅硬但很脆,並迅速溶於水。
為了提高材料的強度,科學家們首先將異麥芽加熱到液體狀態,然後加入純植物來源的纖維素、纖維素和鋸末的混合物,或由木材粉末製成的麵粉。利用傳統的塑料製造設備,所有這三種混合物隨後被擠壓成顆粒,然後被加熱並塑造成碟子、棋子等物體。
在所有這三種情況下,添加劑使異麥芽的強度增加了一倍,使其比聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)等塑料更堅固。儘管如此,這些物體仍然相對較輕,放在水里幾分鐘就會溶解。
鑑於有些人可能不希望材料如此輕易地溶解,研究人員繼續在一些碟子上塗上一層食品級的蟲膠和醋酸纖維素。
這些塗有塗層的碟子經受住了浸泡在水中長達七天的考驗,但是一旦將它們打碎,讓異麥芽糖混合物暴露在水中,它們就會迅速溶解。重要的是,液化的材料隨後可以被回收,並被塑造成新的物體,其強度與原物一樣。
科學家們現在希望這項技術能夠被用於生產一旦被丟棄就會被壓碎並噴水的食品相關物品。即使這些物品完整地進入了垃圾填埋場,哪怕是最輕微的裂縫的形成也會最終導致它們溶解。
關於這項研究的論文最近發表在ACS可持續化學與工程雜誌上。