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纤维素制成闪光材料无毒可降解

信息来源:科技日报    发布日期:2021-11-12   

科技日报北京11月11日电 (实习记者张佳欣)生活中有很多闪闪发光的包装,化妆瓶、水果盘等等,但它们很多是由有毒和不可持续的材料制成的,会造成塑料污染。最近,英国剑桥大学的研究人员找到了一种方法,可以从纤维素(植物、水果和蔬菜的细胞壁的主要组成部分)中制造出可持续、无毒、且可生物降解的闪光剂。相关论文发表在11日的《自然·材料》杂志上。

这种闪光剂由纤维素纳米晶体制成,是通过结构色来改变光线,从而焕发出鲜艳的颜色。在自然界中,譬如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的闪光,都是结构色的杰作,这种色彩经历一个世纪也不会褪色。

研究人员称,利用自组装技术,纤维素可以产生色彩鲜艳的薄膜。通过优化纤维素溶液和涂层参数,研究小组能够完全控制自组装过程,从而使材料可以成卷地大规模制造。他们的工艺与现有的工业规模机器兼容。使用商业上可获得的纤维素材料,只需几个步骤就能转化为含有这种闪光剂的悬浮液。

在大规模地生产出纤维素薄膜后,研究人员将它们研磨成用于制造闪光或效果颜料的大小的颗粒。这种颗粒可生物降解,不含塑料,无毒。此外,与传统方法相比,该过程的能源密集度要低得多。

他们的材料可用来替代化妆品中广泛使用的塑料闪光颗粒和微小的矿物颜料。传统颜料,如日常使用的闪光粉,属于不可持续材料,而且会污染土壤和海洋。一般的颜料矿物必须在800℃的高温下加热才能形成颜料颗粒,这也不利于自然环境。

该团队制备的纤维素纳米晶体薄膜可以用“卷到卷”工艺大规模制造,就像用木浆造纸一样,首次将这种材料工业化制造。

在欧洲,化妆品行业每年使用约5500吨微塑料。该论文资深作者、剑桥大学优素福·哈米德化学系的西尔维亚·维格诺里尼教授表示,他们相信这种产品可以彻底改变化妆品行业。

将来,研究人员还将进一步优化生产过程,并使该种闪光剂商业化。

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