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尽管玻璃因完全可回收而受到称赞,但美国环境保护局指出,只有大约三分之一的废弃玻璃物品真正得到回收。考虑到这个问题,科学家们已经开发出一种新型的可生物降解的玻璃。这种实验性玻璃由中国科学院的研究人员创造,由两种化学改性成分--氨基酸或肽--中的一种制成。氨基酸是结合成蛋白质的分子,而肽是氨基酸的短链。
生产过程开始时,在惰性气体环境中加热氨基酸或肽粉,超过其熔点,但不完全达到其分子分解温度。
然后对熔化的材料进行过冷处理,使其冷却到低于其通常的冻结温度,而不至于冻结成固体。最后,材料被水浇灭,使其迅速转变为透明的固体状态,而不发生结晶。
一份概述生产过程和玻璃质量的图示
在实验室测试中,这种玻璃被发现表现出"出色的光学特性、良好的机械性能和灵活的可加工性",后者指的是它可以很容易地被铸入商业模具或进行3D打印。重要的是,当玻璃碎片被堆肥时,土壤中的微生物在三周至7.5个月内将其分解,这取决于所使用的特定氨基酸或肽。
小鼠研究还表明,这种玻璃在体内无害地进行生物降解,这表明它可以被用于药物分配植入物等应用,这些植入物在完成工作后不必被移除。
首席科学家闫学海教授说:"生物分子玻璃的概念,超越了商业使用的玻璃或塑料,可能是一个可持续发展的绿色生活技术的基础。然而,生物分子玻璃目前还处于实验室阶段,离大规模商业化还很远。"
有关这项研究的论文最近发表在《科学进展》杂志上。