修改后塑料分解仅3天标准堆肥(右转)和完全2周后分解Cristopher Delre Cerkeley
聚合食用嵌入塑料允许程序化退化
可生物变换塑料已被广告公诸于世的塑料污染问题解决之道之一,但当今的可变塑料袋、用具和杯盖在典型堆肥期间不会破解并污染其他可回收塑料,为回收者制造头痛多数可反编译塑料大都由聚变器制成酸类或PLA归结为垃圾场并持续至永久塑料
加利福尼亚大学伯克利分校科学家们现在发明了一种方法 使这些可编译塑料更容易分解, 使用热水, 数周内解决一个问题
yabovip2021人民现在准备转入生物可变聚合物单用塑料, 但如果结果发现它制造的问题比值多, 保单可能会回落,基本说道,我们走对路解决单用塑料不可生物降解的持续问题
徐高级作者 论文描述过程 本周杂志性质.
新技术理论上应适用于其他种类聚酯塑料,也许允许创建可分解塑料容器,目前这些容器由聚乙烯制成,一种不降解聚烯徐正信认为多极素塑料最能转换成高值产品,而非堆肥,并正研究各种方法变换循环多极素塑料再使用
融化式PCL(polycaprocetone)塑料编程(左侧)内嵌纳米集群嵌入RHP热水(104F)36小时内几乎完全降解成小分子Cristopher Delre Cerkeley
新的过程包括将聚酯消毒酶嵌入造成的塑料这些酶受简单聚合封装保护,防止酶脱包并变得无用接触热水时,酶从聚合物封套中跳出并开始把塑料聚合物切入构件-PLA则将之减为代用酸,用堆肥为土壤微生物提供肥料。聚合封装还退化
进程消除微板学多化学降解过程和污染物本身的副产品高达98%使用徐技术制造的塑料分解成小分子
研究的共同作者之一前CUC伯克利博士学生Aaron Hall松开公司开发这些生物可变化塑料
造塑自毁
塑料设计不拆解正常使用期间, 并意味着不拆解后丢弃最耐用性塑料有几乎晶状分子结构,聚合纤维紧合以致水无法渗透,更不用说微生物可能吞噬聚合物,即有机分子
树脂粒子(绿球)可从表面(左上方)降解塑料聚合物,但它们随机割裂聚合物链,留微晶片后方(右上方)。UC伯克利分组嵌入式整片塑料(左下角)受纳米集群保护(色球链)。嵌入式酶近端聚合链固定化,并在适当的热和湿度条件下自端降解聚合分子使用期间,该技术保留塑料完整性,但当用户触发去聚合时,该塑料直达可回收小模块副产品嘉奖: Christopher Delre图形
徐智捷嵌入" data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]" tabindex="0" role="link">nanoscale聚合摄取酶直接嵌入塑料或其它材料中,以解析并保护方式直到正确条件释放2018年,她展示实践方式UC伯克利团队嵌入纤维垫中 一种酶分解有毒有机磷化物 类似杀虫剂和化学战剂嵌入式酶破解有机磷酸盐
关键创新法保护酶不分解,蛋白质通常超出正常环境范围,如活细胞she设计分子称随机异性聚合物或RHPs,环绕酶并轻轻稳在一起而不限制自然弹性RHP由四种单体子单元组成,每种子单元都配有化学特性,设计与特定酶表面化学集团交互作用紫外线下降解并显示浓度小于塑料重量的1%-低至不成问题
面向研究报告性质徐工队使用类似技术,将酶嵌入RHPs并把这些数十亿纳米粒子嵌入塑料树脂珠中,这是所有塑料制造的起始点。比较过程与嵌入塑料色素以染色研究人员显示RHP-shroede摄氏度或338度法赫宁海特.
PLA(极酸)塑料胶片立即放入堆肥(左侧)和一周后堆肥(右侧)。嵌入酶后PLA塑料可生物降解成简单分子,使其有前途未来替代不可降解塑料Credit:UCBerkeley图片由AdamLau/Berkeley工程
触发退化只需加水加点热房温下80%修改PLA纤维在大约一周内完全退化高温降解速度更快工业堆肥条件修改后PLA六天内降值50摄氏度(122F)。另一种聚酯塑料PCL(polycaprocone)两天后在工业堆肥条件下降为40摄氏度(104F)。PLA嵌入一种叫蛋白酶KPCL使用嘴唇两者均廉价易得酶
徐说,“如果你只在塑料表面有酶,它会慢慢向下伸展。”求它分布所有纳米学 基本地说,他们每个人都需要 吞下聚合物邻里, 然后整个材料分解
编译
快速降解对市政堆肥效果良好,通常需要60至90天才能将食品和植物垃圾化为可用堆肥高温工业堆肥耗时较少,但变换聚变器在这些温度下加速分解
研究生Ivan Jayapurna带PCL样本胶片PCL嵌入式酶的机械性能与低密度聚乙烯非常相似,使它成为非生物降解塑料有前途的未来替代物Credit:UCBerkeley图片由AdamLau/Berkeley工程
徐高温令嵌入酶移位更多, 允许它更快地发现聚合链端并吞并并转接下一链RHP包装酶还趋向聚合链端绑定,使酶接近目标
变换聚酯不会在低温或短暂潮湿期间退化,她说聚酯衬衣与此过程相容水中三个月室温不导致塑料退化
沉浸温水确实导致退化,正如她和她的团队所显示的那样。
堆肥是不够的-人们想在家里堆肥而不脏手,想水堆肥/堆肥/堆肥/加注/加注/加注/加注/加注/加注/加注/加注/加注/加注/加注/加注/所见即为取暖自来水热到适温再放入 几天后我们看到它消失
徐正在开发RHP包装酶,可降解其他种类聚酯塑料,但她也在修改RHP系统,以便编程在指定点停止并不完全销毁材料如果塑料回熔化并改制成新塑料则可能有用
项目部分得到国防部陆军研究局的支持,这是美国的一个部分陆军战斗能力开发指挥部研究实验室
Stephane McElhinny博士与陆军研究局程序管理员 Stephane MacElhinny表示:「这些结果为合理设计聚合材料打下基础,广度说来,这些结果深入了解策略 将活生物元体整合到固态材料中 这可能对未来陆军各种能力有影响 包括感知、净化和自愈合素
PLA(极酸)塑料胶片嵌入酶使其快速生物变换成普通堆Credit:UCBerkeley图片由AdamLau/Berkeley工程
徐表示程序化退化可能是回收多对象的关键试想一下,用可生物分解胶合计算机电路或全机或电子设备后, 当你用完时,解析胶合, 使设备分解并重用所有片段
许说, “千百年思考并开始对话会改变我们与地球接口方式是件好事 ”看那些浪费的东西 服装 鞋 电子机像手机和计算机从地球取物速度快于交还不回地球为这些素材矿藏, 但我拥有你拥有的一切, 并转换成别的东西。”
参考文献: Christopher Delre、Yufeng江、Philjun Kang、JunpyoKwon、Aaron Hall、Ivan Jayapurna、ZhiyuanRuan、Le Ma、KyleZolkin、Tim Li和Corinne播客罗伯特O里奇Thomas PRussell和Ting徐 2021年4月21日性质.
DOI: 10.1038/s41586-021-03408-3
包括Christopher Delre、Yufeng江、Philjun Kang、JunpioKwon、Aaron Hall、Ivan Jayapurna、ZhiyuanRuan、Le Ma、KyleZolkin、Tim Li和Robert Ritchie柯林播客伯克利实验室和Thomas Russell马萨诸塞大学工程资金主要来自美国能源部(DE-AC02-05-CH1131),由陆军研究局和UCBerke
It's ridiculous it's to take from the small guy business and put it in the rich guys pocket it's ridiculous to address that problem you have to look at it like this you pay people for scape metal so why not pay people for plastic it only makes sense people wouldn't throw there plastic away they would cash it in you already pay people to sort it what would the difference be none and you wouldn't need all that environmental clean up all the time and creating jobs and helping the poor out the rich won't save there plastic they'll recycle there's the poor will bring it in and clean it up without any ridiculous high tech craziness
在某些情况下,只有生物可变化生物塑料才能在家编译在大多数情况下,尽管生物可变化塑料只能在特定条件下在工业堆肥厂中降解,因为可合并性或生物变换性不自动表示产品将在任何环境中降解。
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