随着人类社会的快速发展,人类文明也面临着许多挑战。加州大学的徐婷曾经说他看到父母为土壤施肥时,土地中有没完全分解的塑料制品时非常心痛。并且她立志研发出可降解塑料的技术,对于人类来说是迫在眉睫的。
不过塑料可降解的概念在几年前就有提出,但是技术达不到。在当前世界对生态文明的重视,有科学家用“生物降解”的办法来降解塑料。有些塑料它们没有办法完全降解,最终就会到达海洋中的生物体内或者其它生物的体内,最后,来到我们人类的体内。
曾经有一篇自然杂志中报道了徐婷的技术,她发表了一篇中心思想是不需要任何条件,一天到几周内就可以完全降解塑料的论文。她在接受采访时说,她在思考怎样才能制造出可降解并无危害的塑料呢。这时,她想到了酶,酶是一种大分子的生物催化剂,它可以对化学反应起着加速的作用。那么这个能力有多厉害呢?它能催化500多种生物发生化学反应,并且,在人类死亡之后,它能自动降解人的身体,同理,在大自然中也是通过酶来降解生物。
这让她有了许多不切实际的想法,其中就有怎么样才能让酶充斥着整个塑料袋?如果是这样的话,每个酶都降解一小部分塑料,那么江这些聚集在一起的话,整个塑料就能被分解。想法很美好但现实是残酷的,整个团队项目的进展过程充满了许多困难。耐久性塑料分子的排列非常紧密,有些水分子都渗不进去,更不必说酶分子了。
这让徐婷陷入了瓶颈,那徐婷决定从塑料诞生的最初阶段研究,让它成为生产塑料的原料。就在2018年徐婷向其他科学家展示了这项研究,她降解了杀虫剂和化学剂中的化学物质。但是刚解决一个问题就出现了新问题,酶的分子活动不稳定,它会慢慢的丧失功能或被降解。
为了避免酶分子不稳定,徐婷研究出一种分子来将酶包裹起来并且会慢慢的结合在一起,酶的一些特征也不会受到影响,塑料也不会发生任何变化。对于塑料的生产是将酶和树脂珠混在一起,在过程中只要保证酶分子功能不变,当塑料实现完它的价值后,如果遇到水遇到热的话,就可以引起酶的降解能力。
它其中的原理其实很简单并且它在使用过程中可以保证塑料的完整性。徐婷团队实验表明在正常的环境下,用大概一星期的时间,那么聚乳酸塑料就可以得到完全降解,并且降解后就会成为乳酸。
到这个步骤,徐婷团队就可以宣布获得了成功,这是因为乳酸能在土壤中直接被吸收。而且如果使用了这个方法,在工业技术下,塑料降解的速度会比之前快很多。这也证明了工业环境是具有弹性的,可以随时根据进度来进行调节。
另外它还使用了脂肪酶,这两种酶都是很便宜的并且是很容易得到的。所以这两种酶有可能会成为降解塑料的替补品。对于未来的发展,徐婷说她们正在努力研发其他能够降解塑料的酶,她表示正在对RHP进行改良,以便于让它更好的降解塑料并且让其不受破坏。希望可以研发出可循环使用的塑料,更好的回报。