研究人员将来自海洋的生物聚合物结合起来，以取代合成塑料薄膜

根据北卡罗来纳州立大学的研究，从甲壳类动物和海藻中提取的结构增强的材料可能是下一代的一部分，以应对重塑石油基塑料膜的挑战

将壳聚糖、非生物聚合物和海藻壳碎片与从海藻中提取的用于凝胶的蔗糖、非生物聚合物相结合，创造出具有增强和增强作用的阳光生物聚合物复合膜这种薄膜是可生物降解的，具有抗菌性、防水性和透明性这些发现最终可能导致食品和消费品的可持续包装薄膜

OrlinVelev，S问道：“如何定义合成聚合物的可持续替代品？”FrankandDorisCulberson是加拿大著名的化学和生物分子工程教授，并发表了相应的论文来描述这项研究“合成聚合物可以制成很好的薄膜，但我们想把它们与天然生物聚合物放在一起。问题是，仅仅是天然聚合物的连接结构——菊苣、玛瑙和壳聚糖——是否可以具有合成聚合物的所有可降解性，成为一种可持续的、可生物降解的薄膜？”

这可能不应该把交叉和交叉放在一起Velevsay，我们努力生产这种混合物，这是对性能的证明，但当干燥处理后，薄膜的强度会降低

相反，Velevandh使用不同的方法与实验室合作，用由壳聚糖制成的纤维状胶体（称为树枝状胶体）增强玫瑰膜这种强大的壳聚糖微米级和纳米级纤维在结构上分支，为嵌入它们的琼脂糖膜提供强度和能力

NCStatePh.的YosraKotb说：“这需要对饱和聚合物进行化学修饰，但我们可以改变它们的形态并使用它们的复合物。”d毕业生和论文第一作者“我们使用壳聚糖树枝状临界颗粒来储存糖基质中的信息，因为这些材料具有良好的机械性能；壳聚糖颗粒必须有一个充电到糖的位置。当混合时，这些电荷会被其他材料中和，以保持对水的更大抵抗力。”

该生物聚合物复合物的强度是甘油膜的四倍左右，显示出良好的耐受性大肠杆菌，一种常见的研究细菌该论文还表明，由生物聚合物复合物制成的产品在地下能在四个月内快速降解，而为了进行比较，在地下经过一段时间后，一个普通的塑料和玻璃袋会完全保留下来

“有趣的是，我们的复合物最初是强抗细菌的，”Velev

Velevadded表示，他们将继续努力改善生物聚合物复合膜的结构，目标是与合成聚合物的性能完全匹配

他说：“如果你包装食物，你希望包装不能被氧气和水渗透。”“但天然材料是可回收的，播种将继续工作，使我们的薄膜能够重新渗透到水和氧气中。”

增加材料生产过程的规模也是未来的目标之一Velev说：“你是如何让聚合物替代膜继续进行一个快速、大量生产的过程的，比如造纸？”

这些发现出现在细胞报告物理科学中NCStates已经提交了一份关于新型生物聚合物复合膜及其制备过程的申请该研究得到了国家科学基金会CMMI-2233399本科生的支持，部分得到了EFMA-2029327、CMMI-1825476和CMMI-2134664的支持

来源:

Materials provided by
North Carolina State University. Original written by Mick Kulikowski.
注明: Content may be edited for style and length.

参考:

1. Yosra Kotb, Orlin D. Velev.
   Hierarchically reinforced biopolymer composite films as multifunctional plastics substitute. Cell Reports Physical Science, 2023; 101732 DOI: 10.1016/j.xcrp.2023.101732

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