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      研究人員稱利用自組裝技術纖維素可以產生色彩鮮艷的薄膜

      來源:科技日報 | 2021-11-12 09:29:27 |

      生活中有很多閃閃發光的包裝,化妝瓶、水果盤等等,但它們很多是由有毒和不可持續的材料制成的,會造成塑料污染。最近,英國劍橋大學的研究人員找到了一種方法,可以從纖維素(植物、水果和蔬菜的細胞壁的主要組成部分)中制造出可持續、無毒、且可生物降解的閃光劑。相關論文發表在11日的《自然·材料》雜志上。

      這種閃光劑由纖維素納米晶體制成,是通過結構色來改變光線,從而煥發出鮮艷的顏色。在自然界中,譬如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的閃光,都是結構色的杰作,這種色彩經歷一個世紀也不會褪色。

      研究人員稱,利用自組裝技術,纖維素可以產生色彩鮮艷的薄膜。通過優化纖維素溶液和涂層參數,研究小組能夠完全控制自組裝過程,從而使材料可以成卷地大規模制造。他們的工藝與現有的工業規模機器兼容。使用商業上可獲得的纖維素材料,只需幾個步驟就能轉化為含有這種閃光劑的懸浮液。

      在大規模地生產出纖維素薄膜后,研究人員將它們研磨成用于制造閃光或效果顏料的大小的顆粒。這種顆??缮锝到?,不含塑料,無毒。此外,與傳統方法相比,該過程的能源密集度要低得多。

      他們的材料可用來替代化妝品中廣泛使用的塑料閃光顆粒和微小的礦物顏料。傳統顏料,如日常使用的閃光粉,屬于不可持續材料,而且會污染土壤和海洋。一般的顏料礦物必須在800℃的高溫下加熱才能形成顏料顆粒,這也不利于自然環境。

      該團隊制備的纖維素納米晶體薄膜可以用“卷到卷”工藝大規模制造,就像用木漿造紙一樣,首次將這種材料工業化制造。

      在歐洲,化妝品行業每年使用約5500噸微塑料。該論文資深作者、劍橋大學優素福·哈米德化學系的西爾維亞·維格諾里尼教授表示,他們相信這種產品可以徹底改變化妝品行業。

      將來,研究人員還將進一步優化生產過程,并使該種閃光劑商業化。


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