与军队资金,科学家发明了一种方法,使可降解塑料分解在几周内只有热量和水。这种进步可能会解决废物管理挑战在前方作战基地,为美军提供额外的技术进步。
新过程,由加州大学的研究人员开发,伯克利和马萨诸塞大学阿默斯特,包括嵌入polyester-eating酶在塑料的。
暴露在高温和水,一种酶不以为然的聚合物裹尸布,开始咀嚼塑料聚合物的构建块,可生物降解的塑料,这主要是由聚酯聚乳酸,或计划,它可以降低乳酸可以为土壤微生物堆肥。聚合物包装也会降低。
这个过程中,发表在自然消除塑料微粒,许多化学降解过程的副产品和污染物本身。高达98%的塑料用这种技术降解成小分子。
“这些结果为合理的设计提供了一个基础的高分子材料,可以降低在相对较短的时间尺度,这可能为军队提供显著的优势物流相关废物管理”欧洲杯足球竞彩项目经理斯蒂芬妮McElhinny博士说,陆军研究办公室,美国陆军作战能力发展的一个元素命令,称为DEVCOM,陆军研究实验室。“在更广泛的层面上,这些结果提供洞察活性生物分子在固态材料的整合策略,对各种可能影响未来陆军功能,包括传感、去污,和自我修复材料。”欧洲杯足球竞彩
新流程分解可降解塑料包括嵌入polyester-eating酶在塑料的。当暴露在高温和水,其聚合物酶不以为然裹尸布,开始咀嚼塑料聚合物的构建块,为解放军的情况下,减少乳酸,可为土壤微生物堆肥。
塑料不分解在正常使用而设计的,但这也意味着他们不分解后丢弃。可降解的塑料可以花费数年才能分解,通常持续只要传统塑料。
研究团队嵌入纳米polymer-eating酶直接在一个塑料或其他材料的吸收和保护他们在合适的条件下释放他们。2018年,他们在实践中显示了这是如何工作的。团队嵌入纤维垫,降解有毒有机磷酸酯酶的化学物质,像那些在杀虫剂和化学战剂。垫时沉浸在化工、嵌入有机磷酸酯酶抛锚了。
研究者说从分崩离析保护酶,蛋白质通常做在正常的环境中,如活细胞,导致创新的关键。
为自然论文,研究人员展示了一个类似的技术掩盖他们设计称为酶分子随机杂聚合物或右投手,和嵌入数十亿这些纳米粒子在塑料树脂珠子的起点都是塑料制造。欧洲杯猜球平台这个过程类似于嵌入塑料颜料的颜色。
“这工作,结合2018年发现,揭示了这些右投手高效酶稳定剂,使酶的结构和活动的保留在非生物环境中,“ARO博士说Dawanne Poree,项目经理。“这项研究真正开启了大门的一个新类biotic-abiotic混合材料功能目前只在生命系统中找到。”欧洲杯足球竞彩
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结果表明,RHP-shrouded酶并没有改变塑料的特性,可以融化和挤压成纤维与普通聚酯塑料的温度在170摄氏度(338华氏度)。
触发退化,只需要添加水和热量。在室温下,80%的改性聚乳酸纤维退化完全在一个星期左右。降解速度更高的温度。工业堆肥条件下,修改后的PLA降解在六天在50摄氏度(122华氏度)。
另一个聚酯塑料、PCL(聚已酸内酯),工业堆肥条件下退化两天在40摄氏度(104华氏度)。对解放军来说,团队嵌入式酶蛋白酶K解放军嚼成乳酸分子;PCL,他们用脂肪酶。都是便宜的和现成的酶。
“如果你只有酶表面的塑料,它会腐蚀非常缓慢,”徐婷说,加州大学伯克利分校材料科学与工程和化学教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球”你想要分布式nanoscopically无处不在,从本质上讲,每个人只需要吞噬他们的聚合物的邻居,然后整个材料分解。”
徐怎么怀疑温度升高使酶多走动,让它更快地找到聚合物链的结束和咀嚼它,然后继续下一个链。RHP-wrapped酶也往往结合在聚合物链的末端附近,保持酶的接近他们的目标。
修改后的聚酯在较低温度下不降低或潮湿的短暂时期。例如,涤纶衬衫用这个过程将承受汗水和清洗在中等温度下。
在水中浸泡可降解塑料在室温下三个月没有造成降解,但浸泡时间在温水中。
徐发展RHP-wrapped酶能降低其他类型的聚酯塑料,但她也修改右投手,退化可编程停止在指定点和不完全破坏的材料。这可能是有用的,如果塑料被淬火硬化变成新的塑料。
“想象一下,使用可降解胶组装计算机电路甚至整个手机或电子产品,然后,当你完成它们,溶解胶水,这样设备崩溃和所有的棋子都可以重用,“徐说。
这种技术可以非常有用的用于生成新材料在前方作战环境中,Poree说。欧洲杯足球竞彩
“认为损坏的设备或车辆部件,可以降解,然后重建,甚至重2020欧洲杯下注官网新设定一个完全不同的使用,“Poree说。“这对远征制造业也有潜在影响。”
除了军队,美国能源部从加州大学伯克利分校的协助下Bakar奖学金计划也赞助了这次研究。
