
在发表在 ACS Nano 上的一项研究中,魏茨曼科学研究所分子化学和材料科学系的 Angelica Niazov-Elkan 博士、Haim Weissman 博士和 Boris Rybtchinski 教授创造了一种新的复合塑料,这种塑料很容易被细菌降解。这种新材料是通过将可生物降解的聚合物与生物物质的晶体相结合而生产的,具有三大优点:价格便宜、易于制备且非常坚固。参与这项研究的还有已故的 Eyal Shimoni 博士、XiaoMeng Sui 博士、Yishay Feldman 博士和 H. Daniel Wagner 教授。许多行业都在采用复合塑料,复合塑料是由两种或多种纯材料制成的,具有轻便和强度等各种有益特性。这些塑料现在用于制造各种工业产品的关键部件,从飞机、汽车到自行车。魏茨曼研究人员旨在创造一种用于工业用途的环保复合塑料。他们专注于经济实惠且具有可改进特性的常见材料。他们的研究导致酪氨酸,一种常见的氨基酸,以形成异常坚固的纳米晶体而闻名,是可生物降解塑料的关键成分。在用各种聚合物测试酪氨酸后,他们选择了羟乙基纤维素,这是一种广泛用于药品和化妆品的纤维素衍生物。单独的羟乙基纤维素很弱,很容易崩解。为了加强它,他们将其与酪氨酸在沸水中混合。冷却和干燥后,混合物形成坚固的复合塑料。纤维状酪氨酸纳米晶体长入羟乙基纤维素并与羟乙基纤维素结合。新的 0.04 mm 带材强度测试,可支撑 6 kg 的带材,具有延展性测试显示了新材料的强度。一条 0.04 毫米厚的条带可以支撑 6 公斤。这种塑料还具有独特的特性,使其对工业非常有用。与大多数失去可塑性的强化材料不同,这种复合材料不仅更坚固,而且延展性更强(延展性)。这种特性的协同作用赋予了它巨大的工业潜力。Rybtchinski 总结道:“我们已经开始的后续研究可能会提高这种新材料的商业潜力,因为我们已经用熔化取代了在水中沸腾,这在工业中更为常见。这意味着我们将可生物降解的聚合物加热至液态,然后混合酪氨酸或其他合适的材料。如果我们能够克服这一过程中涉及的科学和技术挑战,我们将能够探索在工业规模上生产这种新型复合塑料的可能性。