植物基塑料可在数月而不是几个世纪内生物降解

微塑料是日常塑料产品中那些微小的坚不可摧的碎片，它们出现在最意想不到的地方——我们的动脉、肺部，甚至胎盘。这些材料可能需要几个世纪才能分解，与此同时，我们的环境和健康正在遭受损害。

但加州大学圣地亚哥分校和材料科学公司Algenesis的科学家的最新研究带来了希望。他们的植物基聚合物在七个月内即可生物降解，即使是微塑料水平也是如此。

“这种材料是第一种被证明在我们使用时不会产生微塑料的塑料，”发表在《自然科学报告》上的这项研究的合著者斯蒂芬·梅菲尔德说。“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。”

该团队使用呼吸计、水浮选和化学分析等工具对他们的发明进行了严格的测试。结果很明确——植物基微塑料在同一时间范围内几乎100%生物降解，而传统石油基塑料保持完好。

另一位合著者、Algenesis联合创始人罗伯特·波默罗伊(RobertPomeroy)表示：“大约六年前，当我们首次制造这些基于藻类的聚合物时，我们的目的始终是使其完全可生物降解。”

创造一种可行的、环保的传统塑料替代品的旅程还远未结束。但这项研究为对抗微塑料危机带来了一线希望。正如作家兼Algenesis联合创始人MichaelBurkart教授所说：“还有很多工作要做，但我们希望给人们带来希望。有可能的。”

查看原文

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在不到七个月的时间内即可生物降解，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MichaelBurkart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完全可生物降解，”该论文的另一位作者罗伯特·波默罗伊(RobertPomeroy)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StephenMayfield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。”

完整作者名单：RobertS.Pomeroy、MichaelD.Burkart、StevenP.Mayfield(均为加州大学圣地亚哥分校)、MarcoN.Allemann、MarissaTessman、JaysenReindel、GordonB.Scofield、PaytonEvans、RyanSimkovsky(均为Algenesis))。