當前位置:
首頁 > 最新 > 水中貴族:可以喝的塑料袋

水中貴族:可以喝的塑料袋

如果給人類的各項發明做個最佳排行和最糟排行,塑料很可能在兩個榜都名列前茅。它成本低、重量輕、容易製造,極大地方便了我們的生活,然而它給環境帶來的污染也令人觸目驚心。

堆積如山的塑料垃圾。圖片來源:wikipedia

為了解決這個問題,人們想了很多方法,比如倡議多用布袋,或採用能循環使用的材料、能被微生物降解的材料等等。近日,智利的一家公司推出了一種「可以喝的塑料袋」,為降低塑料袋對環境的影響提供了一種新的思路。普通塑料袋降解可能要數百萬年,而這種塑料袋只需五分鐘。

研究人員將塑料袋浸入水中,展示塑料袋的水溶性。圖片來源:santiagotimes.cl

塑料袋可溶於水?這好像和我們的生活常識相反。這次他們用的這種塑料袋的原料主要並不是生活中最常見的聚乙烯、聚氯乙烯,而是聚乙烯醇。

聚乙烯醇結構簡式

其實人們早就知道,聚乙烯醇會在大約95℃的水中溶解,但是這一次的產品發布會上,發布了幾種具有不同溶解溫度的塑料袋,這又是怎麼做到的呢?

我們可以把塑料袋的內部結構想像成互相纏繞的、長長的線。這些線條長短不一,有些還會分叉,就像耳機線那樣。我們討厭纏在一起的耳機線,但工程師們卻很喜歡纏在一起的分子鏈。因為分子鏈越長,越複雜,相互之間就會纏得越厲害,構成的材料往往強度就會越高,塑料袋就會越結實。

一堆耳機線纏在一起,解起來得費上半天的功夫。如果是一堆軟糖卷在一起呢?直接泡(塞)在(進)水(嘴)里(里)就能輕鬆地解決這個問題。你看,這就是水溶性材料和非水溶性材料之間的區別。這個思路同樣也可以運用在塑料袋的製作中。聚乙烯醇的鏈段中有的部分是帶有羥基(-OH)的,這是一個和水很友好的基團。這就好像耳機線中每隔一小段就是一截糖塊一樣,這樣的耳機線纏在一起,也可以很容易地解開,泡水裡就行了(並不)。

在高分子鏈段中加入親水的基團,能夠讓材料在水中更容易分散。作者製圖

除了和水的親和性,鏈段的長度也是另一個影響水溶性的因素。你看,不同長度的軟糖,它們纏在一起的程度也不一樣。要讓鏈段更容易解開,不如讓他們一開始就不容易打結。混入一些比較短的鏈段,它們也就不會纏得太緊啦。

親水基團越多、鏈段越短,聚乙烯醇就更容易在水中分散。控制著兩個參數,就得到了常溫也能溶於水的品類。

不同的鏈段長度導致了不同的纏結程度。圖片來源:landofthegummies.com

塑料袋給我們的印象一直是「有毒」,「不能加熱」等等。其實聚氯乙烯塑料袋、聚碳酸酯塑料杯這些塑料製品的毒性,來源於合成過程中加入的有毒助劑,這些有毒性的小分子可能在高溫中釋放出來。而大分子本身的毒性都很小,而聚乙烯醇更是一種具有很好的生物親和性的大分子。

我們在眼藥水中也可以找到聚乙烯醇的身影。

不過,發布會上用來喝的聚乙烯醇是在原料和製造工藝都過關的情況下才展示的,可別真當飲料喝哦。

研究人員喝下一杯這種塑料袋溶解於水後形成的「飲料」,以示這種材料對人體沒有毒性。圖片來源:santiagotimes.cl

一個AI:遇水就化、化開無毒,這個特性還解決了塑料袋使用中的一個大麻煩:家中的嬰幼兒和野外的動物,再也不會吃到塑料袋發生窒息危險了。

編輯:張帥琰

果殼少年

ID:guokr_junior

果殼為中學生量身打造的知識產品

還不快關注一下!

雖然還不能評論

但你在後台的留言我們都看得到

當然還有你的贊~


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 果殼少年 的精彩文章:

北極高燒30度,更可怕的還在後面
那些輕鬆考高分的「學神」,只是比你早知道了這個方法!

TAG:果殼少年 |