研究人员开发出可生物降解可生物回收的玻璃

广泛使用无法自然消除的持久性、不可生物降解的玻璃会造成长期的环境危害和社会负担。

为了解决这个问题，中国科学院过程工程研究所(IPE)闫学海教授领导的研究小组开发了一系列由生物来源的氨基酸或肽制成的生态友好型生物来源玻璃。拟议的玻璃是可生物降解和可生物回收的。

这项研究发表在《科学进展》上。

传统玻璃，如商用无机玻璃和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有机玻璃等，具有生物不相容性，在自然界中不易降解。可生物降解和可生物回收玻璃的开发预计对环境的影响最小。

不幸的是，制造这种生物来源的环保玻璃非常具有挑战性，因为生物分子的热稳定性差，并且在玻璃制造通常使用的高温下容易分解。

在这项研究中，研究人员使用化学修饰的氨基酸和多肽，通过经典的“加热-淬火”程序，制造出具有生物降解性和生物可回收性的生物分子玻璃。

研究人员跟踪了材料的玻璃形成能力、玻璃化转变相关的动力学和热力学参数，以及玻璃在体外和体内的性能。

令人惊讶的是，基于氨基酸或肽衍生物的生物分子玻璃显示出功能特性和生态友好特性的独特组合，包括出色的光学特性、良好的机械性能和灵活的加工性，以及所需的生物降解性和生物可回收性。

“生物分子玻璃的概念，超越了商业使用的玻璃或塑料，可能成为可持续未来的绿色生活技术的基础，”闫教授说。“不过，目前这种生物分子玻璃还处于实验室阶段，离大规模商业化还很远。”

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