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細(xì)菌制造熱穩(wěn)定性塑料：科技創(chuàng)新引領(lǐng)綠色未來
2024年08月22日 11:24:41
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：南笙 點(diǎn)擊量：9678
近日，韓國科學(xué)技術(shù)院的研究團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)令人矚目的科學(xué)突破——他們首次利用細(xì)菌成功制造出一種具有熱穩(wěn)定性的塑料，其性質(zhì)與廣泛應(yīng)用的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯相類似。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】 在當(dāng)今社會，塑料已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。然而，塑料的分解速度極慢，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們一直在尋找一種環(huán)保的替代品。近日，韓國科學(xué)技術(shù)院的研究團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)令人矚目的科學(xué)突破——他們首次利用細(xì)菌成功制造出一種具有熱穩(wěn)定性的塑料，其性質(zhì)與廣泛應(yīng)用的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯相類似。這一研究成果不僅為生物材料領(lǐng)域帶來了新的可能性，也為解決傳統(tǒng)塑料污染問題提供了創(chuàng)新思路。
該研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)被詳細(xì)記錄在《細(xì)胞》旗下《生物技術(shù)趨勢》雜志的最新一期中。文章詳細(xì)介紹了細(xì)菌如何被用作“生物工廠”，通過特定的生物過程產(chǎn)生出這種新型塑料。這一過程不僅減少了對化石燃料的依賴，還實(shí)現(xiàn)了塑料生產(chǎn)的綠色化和可持續(xù)性。
傳統(tǒng)塑料由于難以降解，已成為全球環(huán)境的一大威脅。每年有數(shù)百萬噸的塑料垃圾被丟棄在自然環(huán)境中，對土壤、水體和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重污染。而生物基塑料，特別是那些由細(xì)菌等微生物生產(chǎn)的塑料，因其可降解性和環(huán)境友好性而備受關(guān)注。
韓國科學(xué)技術(shù)院的研究人員通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，篩選出了能夠高效合成特定塑料成分的細(xì)菌菌株。這些細(xì)菌在特定的培養(yǎng)條件下，能夠利用簡單的碳源和氮源，通過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，生成出具有熱穩(wěn)定性和良好機(jī)械性能的塑料材料。
據(jù)悉，大多數(shù)用于包裝和工業(yè)用途的塑料都含有環(huán)狀“芳香族”結(jié)構(gòu)，例如聚苯乙烯和PET。先前的研究成功培育出一種微生物，能生產(chǎn)由芳香族和脂肪族(非環(huán)狀)單體交替組成的聚合物。但在此次研究中，研究人員培育出的微生物首次生產(chǎn)出了完全由芳香族單體(具有芳香族側(cè)鏈的單體)組成的聚合物。
與傳統(tǒng)塑料相比，這種由細(xì)菌制造的塑料在多個(gè)方面展現(xiàn)出優(yōu)勢。首先，其生產(chǎn)過程更加環(huán)保，減少了對有限石油資源的依賴；其次，該塑料具有良好的可降解性，能夠在自然環(huán)境中較快地分解，減少了對環(huán)境的長期污染；最后，通過調(diào)整細(xì)菌的培養(yǎng)條件和代謝途徑，研究人員還可以進(jìn)一步優(yōu)化塑料的性能，以滿足不同領(lǐng)域的需求。
這項(xiàng)研究成果的發(fā)布，無疑為生物塑料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。未來，隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的進(jìn)一步降低，由細(xì)菌制造的塑料有望在包裝、建筑、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為推動綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。
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