酪蛋白是哺乳動物包括母牛,羊和人奶中的主要蛋白質。1889年,法國化學家約翰·海亞特發現,如果使用甲醛對酪蛋白進行處理,就可以得到一種新物質。這種物質堅硬發光,與象牙和龜殼的特性相似,它就是塑料。隨著20世紀用石油化學材料制作的塑料的興起,并取得一統天下的地位,基于酪蛋白的塑料最終在上世紀70年代停產。
剛開始時,塑料以其穩定性和持久性而被視為一種神奇的物質,深受人們的喜愛。可是不少塑料在被用于一次性的物品內外包裝后就被丟棄,這樣它的持久性能就不是人們所需要的了。石油化學塑料逐漸對人類構成了威脅,成為一種令人討厭的東西。
面對著塑料無處不在的現實,科學家一直在想辦法,試圖尋找一種可被生物降解的塑料替代品。美國俄亥俄州西儲大學的戴維·西納迪和他的同事通過研究塑料產生和發展的歷史,找到了一種可能的替代品,即用最初發明塑料的原料牛奶中的酪蛋白制作塑料。
酪蛋白塑料之所以被看好,在于它具有能被生物分解的一大優勢,因為酪蛋白塑料的主要成分是蛋白質。但是要使重新生產基于酪蛋白的塑料成為可能,科研人員首先必須解決酪蛋白塑料的易碎特性。戴維·西納迪研究的解決辦法就是使用一種名叫“鈉蒙脫石”的硅酸鹽制作骨架,再將酪蛋白塑料附著在骨架上。“鈉蒙脫石”在被冷凍干燥之后,成為類似海綿狀的氣凝膠物質。氣凝膠內空的結構十分易碎,只要在它的氣孔內填充塑料,氣凝膠將變得堅固結實。
特別值得一提的是,硅酸鹽骨架還能阻止塑料開裂。科研人員由此得出結論說,把酪蛋白、硅酸鹽和甘油醛加以合成,就可以得到酪蛋白塑料這種很有用的材料。
戴維·西納迪和他的同事們發表的報告指出,不論是剛性強度,還是可塑性,酪蛋白塑料完全可以和聚苯乙烯相匹敵。而與聚苯乙烯不一樣的是,這種新材料在被丟棄后會很快被分解。初步試驗的結果令人興奮,在類似垃圾場的環境下,酪蛋白塑料擺放18天之后,已經被分解的材料達到20%。



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