美媒稱,由美國賓夕法尼亞州立大學工程學與力學教授邁利克·德米雷爾領導的研究小組,通過復制在魷魚觸須吸盤中提取的蛋白質復合體“魷魚環牙”,制造出一種熱塑性塑料。
據美國《新聞周刊》網站1月11日報道,德米雷爾說,他們制造的這種環保材料具有卓越的力學性能,為包括藥物給送、材料涂層、組織工程和濕性粘合劑在內的廣泛應用提供了獨特的機遇。這項研究成果發表在12月17日出版的美國《先進功能材料》雜志上。
德米雷爾說,以前他研究的材料不能被輕易改造成不同的形狀,這就限制了它們在實際生活中的應用。而“魷魚環牙”是一種結構蛋白質,類似于半晶體結構的蠶絲,利用已有百年歷史的聚合物加工技術和最近的3d打印技術,可以將其塑造成任何幾何形狀。
德米雷爾說,即使捕獲世界上所有的魷魚,從魷魚觸須吸盤中提取的“魷魚環牙”數量也非常有限。為制造更多這種物質,該研究小組采用了常見的細菌發酵技術。
首先,研究人員從魷魚體內提取基因,然后將其植入大腸桿菌。德米雷爾說,這個過程與釀酒類似,不同的是發酵產生的不是酒精,而是合成的“魷魚環牙”。
研究小組目前每天可以生產30至40克“魷魚環牙”。他們還進行了一些旨在降低生產成本的技術改進。現在“魷魚環牙”的成本已由每克50美元降至每千克100美元。德米雷爾說,他們打算用藻類代替細菌,以進一步降低成本。
德米雷爾說,這種熱塑性塑料相較傳統塑料有幾大優勢。首先,它比碳基材料輕,而且所具備的多功能性可以將其生產成光纖和薄膜。其次,由于它是蛋白質,因此可以生物降解和調整。換句話說,人們可以在生產開始時修改基因特性,以使生產出來的材料滿足不同的需求。最后,與傳統塑料相比,這種熱塑性塑料的生產過程消耗的能源較少,更加環保。傳統塑料是由原油等化石燃料或合成原油經過高溫精煉制成,而“魷魚環牙”熱塑性塑料可以在室溫下生產。
來源:參考消息網
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