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我国科学家推出新型塑料:兼具韧性与强度,还可生物降解

前瞻网 2022-02-16 08:44

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每年有超过八百万吨的塑料落入海洋,这对环境和健康构成了严重威胁。为了避免这一悲剧,可生物降解的塑料就是一种替代品。日前,一个研究小组介绍了一种生产蛋白质基塑料的新方法,这种塑料易于加工、可生物降解、具有生物相容性,并具有良好的机械性能。

来自中国科学院和中国人民解放军总医院第一医疗中心的研究团队推出了新型生物塑料,其特性可以根据需要进行定制。为此,他们开发了两种富含赖氨酸的蛋白质,并在细菌培养皿中培养它们。第一种蛋白质是“ELP”,它是一种类似于结缔组织蛋白的多肽,具有韧性和弹性;第二种是“SRT”,它由ELP和具有β-片状结构的乌贼蛋白的结晶段组成。

ELP(或SRT)通过其赖氨酸氨基与聚乙二醇(PEG)衍生物交联。如果交联发生在水中,那么材料可以在一个模具中干燥,从而生产出一种坚韧、透明、耐溶剂的生物塑料。它的机械性能可以通过改变PEG的比例来改变。这样就可以在室温下生产出任何形状的高机械强度的生物塑料,而且不需要有毒化学品或复杂的加工步骤,如液化、挤压或吹塑。此外,它们的断裂应力超过了许多商业塑料。

研究员表示,可以想象,未来人们可以用这种新的、无毒的生物塑料制作玩具,也可以用食用色素进行染色。

该研究论文题为'Biosynthetic Structural Proteins with Super Plasticity, Extraordinary Mechanical Performance, Biodegradability, Biocompatibility and Information Storage Ability',已发表在Angewandte Chemie International Edition期刊上。

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责任编辑: 4161HSS

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