当鱿鱼遇上高科技

2019-06-26 04:27简爱
知识窗 2019年6期
关键词:塑料颗粒鱿鱼涂层

简爱

烤鱿鱼是人们外出旅游或家宴餐桌上的一道美味佳肴。很多人在吃鱿鱼之前,总会下意识地看看鱿鱼触须末端吸盘上的锯齿是否被清理干净了,虽说不一定会危害身体,但要吃动物的牙齿,心里还是有些膈应的。不过现在,总被人清理干净的鱿鱼牙齿迎来了它们的春天。

近日,美国宾夕法尼亚大学光纤技术研究中心的麦力克·狄米瑞导师在《化学前沿》上发表了一篇研究报告。报告中介绍,鱿鱼捕食臂的环状牙齿中含有鱿鱼齿环蛋白质,这种蛋白质对减少塑料污染具有重要作用。

我们知道,半个世纪以来,人類给地球上留下了高达70亿吨的塑料垃圾,并且这个数值还在以每年3.35亿吨的速度增长。这些“白色污染”已经成为环境治理的一大顽疾。虽然科学家们绞尽脑汁,却依然拿不出治本的有效措施,而这种鱿鱼齿环蛋白质将有望担此重任。因为这种蛋白质有独特的分子排列,具有自愈、导热和导电性能。更重要的是,它有生物相容性,可通过提取和生物分解,制造出纤维、涂料或薄膜,其功效和塑料相差无几,完全可以作为环保的塑料替代品。

鱿鱼齿环蛋白质的作用还远不止这一项。由于该蛋白质的组成部分像油和水一样相互作用,并在纳米尺度上分离,从而产生了紧紧缠在一起的螺旋线、扁平的片材和无序的缠结。同时,这些形状反过来又赋予该材料宏观层面上的属性。也就是说,这种蛋白质可以用来包裹普通纺织品的表面,形成具有特别作用的耐磨涂层。

首先,鱿鱼齿环蛋白质的涂层能有效减少微塑料的主要来源——洗衣机废水。微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,虽然肉眼看不见,但危害极大,被称为海洋中的“PM2.5”。悉尼大学的一项研究发现,平均每件衣服能产生1900个微塑料颗粒,这些纤维难以分离过滤,超过一半会随着污水处理系统排放到河流和海洋中。如果在纺织物上使用鱿鱼齿环蛋白质,衣物被分离出来的微塑料颗粒就要少很多。其次,鱿鱼齿环蛋白质的涂层大大提高了纺织物的耐磨性,并且具有自我“治愈”的功能。如果受到损伤,只要有一点点热量和压力,鱿鱼齿环蛋白质就可以自我修复,让衣物光鲜亮丽,完好如初。

除此之外,利用鱿鱼齿环蛋白质的生物可溶性和降解性,人们还可以制作可穿戴设备。比如植入式的健康检测器,可以直接在衣物中显示我们的健康状况和周围环境的信息,或应用于能源和生物医药、安全和国防等多个领域,是天然无污染的“智能材料”。

你可能会问:“一只鱿鱼能提取多少鱿鱼齿环蛋白质?它能满足我们人类生产生活的需要吗?”的确,一只成年鱿鱼可提取的鱿鱼齿环蛋白质仅有100毫克左右。不过别担心,研究人员已经找到不需要捕捉鱿鱼又能高产的方法,那就是通过转基因技术在大肠杆菌中培养这种蛋白质。整个过程只需要一些糖分、水和氧气,然后静静等待发酵就好了。目前,这一项技术还处于研究如何批量生产的阶段,如果这一技术能够得到突破,那么,我们就可以从源头上阻止白色垃圾的产生,并穿上“智能服饰”。

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