中国科学报讯 持久以来，石油衍生塑料的污染问题，尤其是微塑料对于食品及水源的有害影响，一直困扰着人类。为此，研究职员一直于开发传统塑料的可生物降解版本，也就是“生物塑料”。
塑料包装于糊口中随处可见，图片来历：Shutterstock
当前，生物塑料面对着一些挑战。一方面，现有生物塑料的强度不如石化塑料；另外一方面，它们只能经由过程高温堆肥体系降解。此刻，美国圣路易斯华盛顿年夜学的研究职员从树叶中罗致灵感，解决了这两个问题。相干论文近日发表在《天然-通信》。
于塑料未呈现的好久之前，人们就用树叶包裹食品。树叶具备富含纤维素的细胞壁底层布局，易在生物降解。是以，研究职员决议将纤维素纳米纤维引入生物塑料的设计中。
“咱们创立了纤维素于中间、生物塑料于双侧的多层布局。”论文通信作者、圣路易斯华盛顿年夜学麦凯维工程学院的Joshua Yuan说，“使用这类方式，咱们研发出一种强度很高的多功效质料。”
该技能源在对于现今两种产量最高的生物塑料的研究。本年早些时辰，Yuan及同事利用一种受树叶开导的纤维素纳米纤维布局的变体，改善了淀粉衍生塑料聚羟基丁酸酯（PHB）的强度及生物降解力。于这项研究中，他们进一步优化了该技能于聚乳酸（PLA）中的运用。
经研究职员优化的生物塑料名为LEAFF，意为分层（Layered）、生态（Ecological）、进步前辈（Advanced）的多功效薄膜（multi-Functional Film）。它将PLA改变为一种可以或许于室温下生物降解的包装质料。此外，该布局还有具备其他要害特征，例如低透气性、低透水性，有助在连结食物不变，并可于外貌举行印刷。这提高了生物塑料的经济性，为制造商节省了零丁印刷包装标签的成本。
“最主要的是，LEAFF底层的纤维素布局使它比聚乙烯及聚丙烯等石化塑料具备更高的拉伸强度。”论文第一作者、Yuan试验室的博士生Puneet Dhatt注释说。
LEAFF的立异的地方于在插手了研究职员复制的这类纤维素布局，即嵌入生物塑料内的纤维素纤丝。“这类怪异的仿生设计使咱们冲破了生物塑料的利用局限，从而降服技能障碍，并促成生物塑料的更广泛运用。”Yuan暗示。
Yuan但愿这项技能能尽快实现财产化，是以正追求贸易和慈善范畴互助伙伴的帮忙。亚洲与欧洲研究机构的“竞争敌手”也于努力开发近似的技能，不外美国具备上风。
Yuan暗示，“与世界其他地域比拟，咱们能以更低的价格提供用在出产生物塑料的原料。”他所说的“原料”是指乳酸、醋酸、脂肪酸等化学品，它们是微生物为生物塑料工场发酵玉米或者淀粉的产品。
研究职员设计了使用恶臭假单胞菌等菌株，将二氧化碳、木质素及食品垃圾等废料转化为生物塑料的要领。经由过程改良的生物塑料设计，他们进一步弥补了这个轮回中的空白，创造出一种出产更高效并能于情况中安全降解的PHB及PLA版本。
“美国存于废料问题，而轮回再使用可以于很年夜水平大将它们转化为有效的质料。”Yuan暗示，“假如咱们可以或许扩展生物塑料供给链，它还有将创培养业时机及新的市场。” （王体瑶）
相干论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-025-61693-2
《中国科学报》 (2025-08-06 第2版 国际)
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