盖世汽车讯 现在，全球每年产生超过4亿吨的塑料垃圾，对环境造成严重的负面影响。因此，人们对新型可持续替代材料的需求日益增长。据外媒报道，康涅狄格大学（UConn）化学荣誉教授Challa Kumar开发出利用蛋白质制造新材料的技术。康涅狄格大学技术商业化服务中心（TCS）已为该技术申请了临时专利。

由玉米蛋白制成的塑料。（图片来源：康涅狄格大学）

受大自然构建各种功能材料的启发，Kumar及其团队开发出可生产连续可调无毒材料的方法。Kumar表示：“如果了解蛋白质化学，我们可以使蛋白质材料像钻石一样坚固，或像羽毛一样柔软。”

新方法的创新在于将天然蛋白质转化为类塑料材料的过程。蛋白质表面有“反应基团”，可与其接触到的物质发生反应。基于这些基团的工作原理，Kumar及其团队通过化学交联将蛋白质分子结合在一起。这个过程会产生二聚体，即由两种蛋白质组成的分子，然后二聚体与另一个二聚体结合产生四聚体，如此类推直至形成大的3D分子。这项技术具有独一无二的3D特征，因为大多数合成聚合物都是线性链。

受益于新颖的3D结构，这种新聚合物具有类似塑料的表现。如同制造时使用的蛋白质一样，这种材料可以伸展、变形和折叠。因此，该材料可以通过化学方法定制，用于各种特定应用。

与合成聚合物不同，这种材料由蛋白质和生物交联化学物质制成，因此可以生物降解，就像植物和动物蛋白质会自然降解一样。Kumar表示：“大自然通过撕裂蛋白质中的酰胺键来降解蛋白质，它利用酶来处理这种化学反应。我们的材料中拥有相同的酰胺键，在生物学中起作用的酶应该也能对这种材料起作用，从而自然地将其生物降解。”

在实验室中，该团队发现这种材料在酸性溶液中几天就会降解。现在，研究人员正在探讨将这种材料埋在地下会发生什么，因为很多塑料废弃物都会被掩埋。

该团队已证明，这种基于蛋白质的材料可用于构建各种类塑料产品，包括咖啡杯盖和透明薄膜，还可以用于制造更高端的材料，如车门、火箭锥尖或心脏瓣膜等。下一步，研究人员将继续测试材料的机械性能，如强度、柔韧性，以及毒性。Kumar表示：“我们需要有社会意识，不能把有毒的材料排放到环境中，也不应使用化石燃料基材料。”