”一勺糖“的魔力，在3D打印PLA 材料中加入糖可以使塑料 6 小時內降解 40%

2022年6月6日，南極熊獲悉，來自巴斯大學的研究人員找到了一種方法可以成功地使PLA更易于降解。巴斯大學可持續(xù)與循環(huán)技術中心 (CSCT) 的科學家們發(fā)現(xiàn)，通過在聚合物中加入不同數(shù)量的糖分子，這將把塑料分解成更小的聚合物鏈，這些聚合物鏈對水解更敏感。這可以使塑料在自然環(huán)境中更容易被生物降解，例如在海洋或花園的堆肥中。

PLA應用范圍非常多樣化，尤其是在 3D 打印方面，它經(jīng)常被用作桌面級3D打印的線材原料。PLA （也稱聚乳酸）是一種利用糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸制成的材料。常規(guī)的都是從石油產(chǎn)品中提煉出來的，而PLA是從天然植物中提取出來的，所以它經(jīng)常被吹捧為可再生、可生物降解、更可持續(xù)的塑料替代品。事實上，這種觀點只是部分正確。雖然PLA可以在高溫和高濕的工業(yè)堆肥條件下降解，但在土壤或海水等自然環(huán)境中的降解有限，所以它對環(huán)境來說依然不夠友好。

皇家大學學會研究員和高分子化學講師 Antoine Buchard 博士評論了這一點：“很多塑料都標有可生物降解的標簽，但不幸的是，只有將其丟棄在工業(yè)垃圾堆肥機中才是正確的——如果放入家庭堆肥堆，它可以持續(xù)數(shù)年。”

不過，現(xiàn)在似乎有了解決辦法。巴斯大學可持續(xù)與循環(huán)技術中心 (CSCT) 的科學家們通過將不同數(shù)量的糖分子摻入聚合物中來實現(xiàn)的。Antoine Buchard 指出，在這個過程中添加的糖會將塑料分解成更小的聚合物鏈，這些聚合物鏈對水解更敏感。這反過來將使 PLA 在自然界中更易于生物降解，例如在海洋或普通的花園堆肥堆中。

△巴斯大學希望該項目能夠使塑料使用期限結束時更易于降解（圖片來源：oilslo）

在這個過程中，在 PLA 中僅加入 3% 的糖聚合物單元可以使材料在暴露于紫外線后 6 小時內降解 40%。據(jù)說這項新技術也與現(xiàn)有的塑料制造工藝兼容，這意味著它可以被塑料行業(yè)迅速測試和采用。未來，研究人員希望他們的發(fā)現(xiàn)將有助于塑料垃圾在產(chǎn)品使用壽命結束時能夠以更好、更環(huán)保的方式降解。Buchard 總結道： “這種策略仍有待轉化為現(xiàn)實生活中的塑料物體并在陽光下進行測試，但我們希望我們的技術可以在未來用于制造在使用時很堅固，但在重復使用時很容易分解的塑料，回收已經(jīng)不可能了�！�

△圖片來源：巴斯大學

在此之前，科學家們已經(jīng)嘗試用水解作為提高PLA降解性的一種手段，但據(jù)研究人員說，這是第一次有人將光作為一種媒介。隨著桌面3D打印機的暢銷，更多的人在使用這一新工具去制作自己想要的任何東西，而材料是必不可少的。

如果這一研發(fā)能夠應有到3D打印材料的制作中，那么對3D打印可持續(xù)發(fā)展將是一個不小的幫助，也更有利于保護我們的環(huán)境。