加州大学圣地亚哥分校 商业品质的生物降解人字拖
学分:斯蒂芬·梅菲尔德，加州大学圣地亚哥分校
作为世界上最受欢迎的鞋子，人字拖占据了垃圾填埋场、海岸和海洋中塑料垃圾的很大一部分
加州大学圣地亚哥分校的科学家们花了数年时间来解决这个问题，现在他们朝着完成这项任务又迈进了一步
坚持他们的化学，研究小组制定了聚氨酯泡沫，由海藻油制成，以满足中底鞋和人字拖脚床的商业规格
他们的研究结果发表在《生物资源技术报告》上，并描述了该团队对这些可持续、消费者可接受和可生物降解材料的成功开发
这项研究是加州大学圣地亚哥分校和初创公司阿尔杰尼斯材料公司——一家材料科学和技术公司——的合作
该项目由来自迈克尔·伯卡特教授(物理科学系)和斯蒂芬·梅菲尔德教授(生物科学系)实验室的研究生娜塔莎·古纳瓦恩和来自阿尔杰尼斯的玛丽莎·特斯曼共同领导
这是最近一系列研究出版物中的最新一份，根据伯卡特的说法，这些出版物共同为塑料问题提供了一个完整的解决方案——至少对聚氨酯来说是这样
梅菲尔德说:“论文显示，我们有在自然环境中生物降解的商业质量的泡沫。”
“经过数百种配方，我们最终获得了符合商业规格的产品
这些泡沫有52%的生物活性——最终我们会达到100%
" 聚氨酯立方体在12周内的生物降解
通过A)外观变化，B)立方体质量和C)50%压缩力偏转时的最大力来分析降解
误差线表示三次测量的样本标准偏差
堆肥和土壤质量损失，p<。0
01和堆肥和土壤计算流体动力学，p & lt0
01(已发表论文中的表2)
学分:斯蒂芬·梅菲尔德，加州大学圣地亚哥分校 除了为商业质量的泡沫设计正确的配方，研究人员还与阿尔杰尼斯合作，不仅制作鞋子，还降解鞋子
梅菲尔德指出，科学家已经表明，像聚酯、生物塑料和化石燃料塑料这样的商业产品可以生物降解，但只能在实验室测试或工业堆肥的背景下进行
梅菲尔德解释说:“我们从零开始开发含有生物基单体的聚氨酯，以满足鞋的高材料规格，同时保持化学性质合适，理论上，这样鞋就能生物降解。”
将他们定制的泡沫浸泡在传统的堆肥和土壤中进行测试，研究小组发现这些材料在仅仅16周后就降解了
在分解期间，为了解释任何毒性，由加州大学圣地亚哥分校的斯基普·波默罗伊领导的科学家们测量了从可生物降解材料中流出的每一个分子
他们还发现了降解泡沫的微生物
“我们从降解泡沫的生物体中提取酶，并展示我们可以用它们来解聚这些聚氨酯产品，然后确定过程中发生的中间步骤，”梅菲尔德说，并补充道，“然后我们展示了我们可以分离解聚的产品，并使用它们来合成新的聚氨酯单体，完成一个‘生物循环’
" 从模具中拉出的人字拖底床
学分:斯蒂芬·梅菲尔德，加州大学圣地亚哥分校
这种商业产品的完全可回收性是科学家正在进行的解决当前塑料生产和废物管理问题的任务的下一步——如果不解决，到2050年将导致960亿吨塑料被填埋或进入自然环境
据波默罗伊说，这种对环境不友好的做法始于大约60年前塑料的发展
“如果你能让时光倒流，重新想象一下你是如何打造石油聚合物产业的，你会像几年前一样，在今天做到这一点吗？“这个星球上的每一个海洋中都漂浮着一堆塑料，这表明我们不应该这样做，”波梅罗指出
虽然在商业上已步入生产轨道，但在经济上这样做是一个规模问题，科学家们正在与他们的制造合作伙伴一起解决这个问题
“人们开始关注塑料海洋污染，并开始要求能够解决环境灾难的产品，”阿尔杰纳西公司总裁汤姆·库克说
“我们恰好在正确的时间出现在正确的地点
" 在PUM9薄膜琼脂平板上生长的堆肥衍生生物的国际监测系统
a)培养一周后培养物生长的照片，所有图像均带有比例尺
质量分布表明给定m/z值的位置和相对强度及其分子关联
相对强度等级
分子分配的证据见补充数据
学分:斯蒂芬·梅菲尔德，加州大学圣地亚哥分校
该团队的努力也体现在加州大学圣地亚哥分校可再生材料中心的建立上
该中心由Burkart、Mayfield、Pomeroy和他们的共同创始人Brian Palenik(斯克里普斯海洋学研究所)和Larissa Podust(斯卡格斯药学和药物科学学院)创办，主要致力于三大目标:开发由藻类和其他生物资源制成的可再生和可持续单体；将它们配制成用于多种应用的聚合物，为单体和交联组分的生产创建合成生物学平台；以及可再生聚合物生物降解的发展和认识
“材料的寿命应该与产品的寿命成正比，”梅菲尔德说
“我们不需要在一种产品上放置500年的材料，你只能使用一两年
"
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