目前,人们日常使用的大多数胶水为环氧树脂胶水。这种胶水以化石燃料为基础,需要数千年才能被生物降解。
为此,美国普渡大学研究人员Jonathan Wilker从大豆油“炼”出了可生物降解的胶水。该方法采用的原料均为可再生的生物基材料,由环氧大豆油、苹果酸和单宁酸组成,所合成粘合剂的性能可与以商用的工业产品相媲美。相关研究近日发表于《nature》。
Wilker表示,用大豆提取物替代环氧树脂,可减少每年向海洋排放以及在垃圾场填埋的大量微塑料,甚至有可能将与胶水相关的碳排放量减少至原来的1/5。Wilker和同事受此前关于贻贝天然黏合剂研究的启发,想通过在大豆油中添加特定的酸,模仿贻贝天然黏合剂的化学黏合特性。
研究团队用金属、木材及合成材料表面对大豆基黏合剂进行了测试。他们发现大豆基黏合剂的黏合强度与环氧树脂胶水相当,而在将抛光铝黏合在一起时,大豆基黏合剂的黏合能力甚至比环氧树脂胶水还强30%。
这款新型黏合剂还能通过调节加热温度和时间,改变黏合剂的强度和生物降解时间,从而为不同产品定制专属黏合剂。比如标签用的胶水持续1周即可,电话用的胶水强度则持续数年。不过,目前大豆基黏合剂还不适用于汽车、航空航天器部件的黏合。
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06335-7