科學家突破性發現:海貝成分打造環保塑膠替代品,拯救海洋生態!
科技
08-08
南加州大學生物醫學工程團隊近期成功研發出一種革命性的生物相容材料,這項創新技術有望從根本上解決微塑膠汙染海洋的危機。根據聯合國教科文組織資料顯示,塑膠汙染佔海洋汙染總量的80%,每年更有800至1000萬公噸塑膠廢棄物流入大海。
該研究由南加大Viterbi工程學院助理教授Eun Ji Chung主導,她同時也是Karl Jacob Jr.博士早期職業講座教授。Chung教授專精於醫療用奈米粒子開發,此次她帶領團隊將海貝中發現的碳酸鈣礦物質,與FDA已核准用於骨科固定的可降解聚合物POC結合,成功開發出新型環保材料。這項突破性研究成果已發表於《MRS通訊》期刊。
Chung教授的靈感源自其研究生時期的研究課題,當時她專注於開發醫療用可降解聚合物,用於手術縫合線和肌腱修復裝置。她回憶道:「我在研究所時期曾將骨骼中的羥基磷灰石鈣粒子加入聚合物,現在這個構想經過改良,轉化為更適合替代塑膠的材料。」
研究團隊發現,當檸檬酸聚合物加入鈣粒子並經過加熱固化後,會形成類似塑膠的堅固材質。他們將這種名為POC-CC的材料製成原型,並切割成飲料罐提環形狀進行測試,結果顯示其強度足以支撐罐裝飲料。
為驗證材料的環保特性,團隊進行為期6個月的實驗,觀察不同碳酸鈣濃度配方的降解情況。結果顯示,增加POC含量可提升降解速度,同時碳酸鈣的新增能維持海水pH值穩定。更令人振奮的是,這種材料展現出優異的生物相容性,在與綠藻共存的實驗中,證實對海洋微生物完全無害。
目前Chung教授團隊正著手開發第二代改良材料,目標是進一步提升降解效率。她特別指出,這項技術可應用於製造比竹吸管更堅固、比金屬吸管更安全的環保吸管。這項研究獲得美國國家海洋暨大氣總署和南加大海洋補助計畫的資金支援。