糖制成的可回收塑料面世
時間：2022-01-21 來源：科技日報
科技日報北京1月19日電 （記者劉霞）據物理學家組織網17日報道，來自英國伯明翰大學和美國杜克大學的研究人員利用糖基原料而非石化衍生物，研制出了兩種新的聚合物，它們擁有普通塑料的所有特質，但可降解和物理回收。其中一種聚合物像橡膠一樣可拉伸；另一種則像大多數塑料一樣堅固且有韌性。
在最新研究中，科學家們使用異碘化物和異甘露醇作為基礎原料，制造出了上述新聚合物。異碘化物和異甘露醇這兩種化合物都由糖醇制成，具有一個堅硬的原子環。研究人員發現，新研制出的異碘化物基聚合物的硬度和延展性與普通塑料相似，強度與尼龍-6等高性能工程塑料相似。值得注意的是，這些新聚合物材料在粉碎和熱處理后仍擁有優異的機械性能，而粉碎和熱處理是物理回收塑料的常用方法。
盡管異碘化物和異甘露醇僅僅兩個鍵的三維空間指向（立體化學）不同，但與異碘化物基聚合物相比，異甘露醇基聚合物除了擁有相似的強度和韌性，還表現出高彈性，變形后能恢復其形狀。借助計算機模擬，研究人員發現，糖衍生物獨特的3D形狀促進了聚合物長鏈的不同運動和相互作用，導致他們觀察到這兩種聚合物出現不同的物體特性。
此外，研究人員還發現，通過制造同時包含有異碘化物和異甘露醇單元的共聚物，可以分別控制這兩種單元的機械性能和降解速率，為使用糖的獨特形狀獨立調節特定用途塑料的降解性（而不會顯著改變材料的其他性質）打開了大門。
伯明翰大學康納·斯塔布斯博士表示：“石化基塑料目前面臨極大的環境挑戰。因此，我們可以另辟蹊徑，研究其他獨特的結構和形狀，以創造出與當前商用塑料具有相同性能的更好塑料。”
