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发布日期：2024-07-07 作者：开博
一种嵌入微生物的新型塑料可帮忙削减塑料行业的情况萍踪。美国加州年夜学圣迭戈分校研究人员开辟了一种可生物降解的热塑性聚氨酯（TPU），它布满细菌胞子，当表露在堆肥中的营养物资时，会在其生命周期竣事后逐步抽芽并本身分化。30日颁发在《天然 通信》上的一篇论文中具体介绍了此项研究功效。
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操纵热塑性聚氨酯颗粒（左）和枯草芽孢杆菌胞子（右）合成的可生物降解“活塑料”。
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在堆肥中5个月的分歧分化阶段的通俗TPU（上）和“活”TPU（下）样本。图片来历：加州年夜学圣迭戈分校工程学院
可生物降解TPU添加的是枯草芽孢杆菌的胞子，这类细菌具有分化塑料聚合物材料的能力。细菌胞子是一种休眠情势的细菌，能反抗卑劣的情况前提。与具有生殖能力的真菌胞子分歧，细菌胞子具有庇护性卵白质樊篱，使细菌能在缺少营养时存活下来。
研究中所用的细菌胞子颠末进化工程革新，可在TPU出产所需的高温下存活。研究人员利用一种称为顺应性尝试室进化的手艺，包罗培育胞子，将它们置在极端温度下顺应一段时候，让它们天然变异，然后分手出在此进程中幸存下来的菌株并再次进行轮回。
为制造可生物降解塑料，研究人员将枯草芽孢杆菌胞子和TPU颗粒放入塑料挤压机，让这些成份在135℃下夹杂并融化，然后挤出薄薄的塑料条。
研究人员评估了材料的生物降解性。他们将样本放在微生物活性和无菌堆肥情况中，使温度连结在37℃，相对湿度在44%—55%之间。堆肥中的水和其他营养物资触发了样本内胞子的萌生，在5个月内降解了90%。
胞子还可以作为强化填料，近似在钢筋加固混凝土。添加细菌胞子造出的TPU机械机能更强，抗断裂且拉伸性更好。
研究人员暗示，他们正在尽力将出产范围扩年夜到千克级。今朝的重点是在尝试室进行小范围出产，以验证可行性。此后将进一步优化工艺以顺应工业开博体育范围出产，进化细菌以更快地分化塑料材料，和摸索TPU之外的其他类型塑料。
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