运用昆虫作为化学物质的来历来制作可生物降解的塑料,要比你幻想的更挨近实际。在近来举行的美国化学会(ACS)秋季会议上,美国得克萨斯农工大学研讨人员展现了一项研讨结果,触及包含昆虫衍生化学物质的别离和纯化以及将其转化为功能性生物塑料。
20年来,人们一直在开发办法,将天然产品(例如从甘蔗或树木中提取的葡萄糖)转化为可降解、可消化的聚合物,这些聚合物不会在环境中耐久存在,但这些天然产品是从也用于食物、燃料、修建和运送的资源中收成的。
研讨人员此次将方针定在黑水虻身上。这些苍蝇的幼虫含有许多蛋白质和其他养分化合物,但是,成虫在繁衍期完毕后寿数很短,很快就被丢掉。研讨人员此次将这些成年苍蝇尸身作为新开始资料。
这些已死苍蝇的主要成分是甲壳素。这种无毒、可生物降解的糖基聚合物,可增强昆虫和甲壳类动物的外壳或外骨骼。团队运用乙醇冲刷、酸性脱矿质、碱性脱蛋白和漂白剂脱色,从昆虫尸身中提取和纯化甲壳质。苍蝇来历的甲壳素粉更纯洁,因为它没有传统产品的淡黄色和块状质地。
与此同时,研讨人员从苍蝇幼虫中别离出几丁质或蛋白质,然后将纯化的苍蝇几丁质转化为一品种似的聚合物——壳聚糖。壳聚糖可转化为有用的生物塑料,例如超吸水性水凝胶。
研讨人员据此研制出的水凝胶,可在一分钟内吸收自重47倍的水。这种产品有或许用于农田土壤,以捕获洪水,随后在干旱期间缓慢开释水分。因为水凝胶是可生物降解的,因而它也可逐步开释其分子成分作为农作物的养分物质。
研讨团队正在发动一个项目,将甲壳素分解成单体葡萄糖胺。这些小糖分子将用来制作生物塑料,例如传统上由石化产品制成的聚碳酸酯或聚氨酯。黑水虻还含有许多其他有用的化合物,团队方案将其用作开始资料,包含蛋白质、DNA、脂肪酸、脂质和维生素。
由这些化学构件制成的产品在被丢掉时会降解,不会加重当时的塑料污染问题。研讨人员的愿景是,期望昆虫还能将废塑料作为食物来历,然后再次收成它们并搜集它们的成分来制作新塑料。这样一来,昆虫不仅是塑料的来历,并且它们还会吃掉抛弃的塑料。
运用昆虫作为化学物质的来历来制作可生物降解的塑料,要比你幻想的更挨近实际。