如果沒有黏合劑,現(xiàn)代人類文明的大部分,包括手機、汽車、家具、墻壁和送到家門口的包裹,都會散架。然而,這些黏合劑的問題就在于,它們不可持續(xù)。美國普渡大學的一個化學家團隊希望用一種完全可持續(xù)的新黏合系統(tǒng)來改變這一點。受貝類動物啟發(fā),他們開發(fā)出一種更堅固、更可持續(xù)的新型膠水。研究結果9月13日發(fā)表在《自然》雜志上。
普渡大學科學與材料工程學院化學教授喬納森·威爾克表示,當前的黏合劑造成了各種各樣的環(huán)境問題,幾乎所有的黏合劑都是以石油為基礎的,無法降解且不可回收。這些黏合劑中的揮發(fā)性石油化學物質可能是有毒的,例如建筑材料膠合板,它是由木片和基于甲醛的黏合劑黏合在一起形成的。新房釋放出甲醛,會使居民暴露在這種致癌物質中。此外,被丟棄的黏合劑產(chǎn)品可存在幾個世紀,還會產(chǎn)生微塑料,污染海洋。
威爾克實驗室分析了貽貝和牡蠣等海洋動物,在對一系列不同的生物來源和可持續(xù)成分進行實驗后,研究團隊確定將環(huán)氧大豆油作為主要成分。他們將其添加到蘋果酸中,接著加入了單寧酸。這3種成分加在一起,就有了類似貽貝將自己附著在巖石上的物質成分,形成了一種廉價、有效、可擴展、實用且完全可持續(xù)的黏合劑。
新型黏合劑中所有成分都是基于生物的,具有很好的安全性,而且很容易制造,基本上只需要混合和加熱這些成分。其他生物基化合物也可與環(huán)氧化大豆油一起使用,從而產(chǎn)生一系列新的可持續(xù)黏合劑。
為了測試這種黏合劑的性能,研究人員將木材、塑料或金屬黏合在一起,再使用一種儀器來破壞這種黏合以測量黏合力。大多數(shù)情況下,新黏合劑表現(xiàn)良好,有時性能甚至超過了強力膠等有毒黏合劑。
來源:科技日報