Широкое использование стойкого, не поддающегося биологическому разложению стекла, которое не может быть устранено естественным путем, создает долговременную опасность для окружающей среды и социальное бремя.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством профессора Яна Сюэхая из Института технологии процессов (IPE) Китайской академии наук разработала семейство экологически чистых стекол биологического происхождения, изготовленных из биологически полученных аминокислот или пептидов. Предлагаемое стекло является биоразлагаемым и пригодным для биопереработки.
Это исследование было опубликовано в Science Advances.
Традиционное стекло, такое как коммерческое неорганическое стекло и полиметилметакрилатное (ПММА) органическое стекло и т. д., является биологически несовместимым и плохо разлагается в природе. Ожидается, что разработка биоразлагаемого и биоперерабатываемого стекла окажет минимальное воздействие на окружающую среду.
К сожалению, производство такого экологически чистого стекла биологического происхождения очень сложно, поскольку биомолекулы обладают плохой термической стабильностью и легко разлагаются при высоких температурах, обычно используемых в производстве стекла.
В этом исследовании исследователи использовали химически модифицированные аминокислоты и пептиды для изготовления биомолекулярного стекла с характеристиками биоразлагаемости и биоперерабатываемости с помощью классической процедуры «закалки нагреванием».
Исследователи отслеживали стеклообразующую способность, кинетические и термодинамические параметры материала, связанные со стеклованием, а также характеристики стекла in vitro и in vivo.
Удивительно, но биомолекулярное стекло на основе производных аминокислот или пептидов продемонстрировало уникальное сочетание функциональных свойств и экологичности, в том числе превосходные оптические характеристики, хорошие механические свойства и гибкую технологичность, а также желаемую биоразлагаемость и биоперерабатываемость.
«Концепция биомолекулярного стекла, помимо коммерчески используемых стекол или пластика, может лежать в основе технологии «зеленой жизни» для устойчивого будущего » , — сказал профессор Ян. «Однако биомолекулярное стекло в настоящее время находится на лабораторной стадии и далеко от крупномасштабной коммерциализации».
Теги: полимеры, экология
