@ 2021.10.06 , 11:30

科学家尝试制造类似氨基酸-蛋白质结构的可回收塑料

蛋白质是主要的有机化合物之一,一切生物的构件。它们是氨基酸的长链分子(或单体),研究人员认为,这些分子可以被分解和重新配置的方式揭示了可回收聚合物的潜在策略。

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的材料科学家Simone Giaveri说:"蛋白质就像一串珍珠,每颗珍珠是一个氨基酸。每颗珍珠都有不同的颜色,颜色序列决定了字符串的结构,从而决定了其属性。在自然界中,蛋白质链分解成氨基酸,细胞将这些氨基酸重新组合起来形成新的蛋白质--也就是说,它们创造出具有不同颜色序列的新珍珠串。"

研究人员将他们的方法称为 "自然启发的循环经济回收",或简称为NaCRe。

在实验室测试中,该团队能够将选定的蛋白质分割成氨基酸,然后将它们组装成具有不同结构和用途的新蛋白质。在一个案例中,他们将丝绸中的蛋白质转化为绿色荧光蛋白,这是一种用于生物医学研究的发光追踪器。尽管进行了解构和重建,蛋白质的质量仍保持不变。

根据该团队的分析,自然发生在蛋白质中的机制也可以应用于塑料,尽管开发技术将需要一些时间。

天然和合成聚合物之间有很大的差异,但研究人员认为这种方法是可行的--而且会使材料在尽可能长的时间内可用。

EPFL的材料科学家Francesco Stellacci说:"这需要一种完全不同的思维方式。聚合物是一串珍珠,但合成聚合物大多是由颜色都相同的珍珠组成的,当颜色不同时,颜色的顺序就很重要。此外,我们没有有效的方法用不同颜色的珍珠来组装合成聚合物,以控制它们的顺序。"

即使是可生物降解的塑料也会产生废物残渣,在回收过程结束后必须进行储存或掩埋,在土地使用和污染方面对环境产生连锁反应。新战略可以帮助解决这个问题。

研究人员估计,在70年的寿命中,一个人平均扔掉约2公吨的塑料--考虑到现在地球上有近80亿人,最终将有一个灾难性的垃圾量。

虽然我们在塑料污染问题上取得了一些进展,但还远远不够。

Stellacci说:"在未来,可持续发展将需要把升级循环推到极致,大自然已经学会这一技能很久了。"

这项研究已经发表在《先进材料》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-have-come-up-with-a-way-of-recycling-plastics-more-efficiently


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