日本国立材料科学研究所、东京工业大学和早稻田大学的联合研究团队近日取得重大突破,成功开发出一种具有优异性能的可生物降解材料。这项研究成果已于2025年发表在《科学进展》期刊上。
这种名为tPB的新型材料完全由纤维素制成,具有三大突出特性:
透明度接近传统塑料
可承受100℃沸水浸泡
在海洋环境中12个月内完全降解
研究团队负责人、材料科学家田中健一教授介绍:"我们采用特殊的溴化锂水溶液处理工艺,将纤维素水凝胶固化成所需形状。通过精确控制工艺参数,可以制备出厚度从0.3毫米到数毫米不等的各种制品。"
实验数据显示,tPB材料表现出卓越的实用性能:
制成的吸管在持续使用中不会软化破裂
未涂层的杯子可盛装沸水3小时仅轻微渗漏
添加植物树脂涂层后完全防漏
机械强度达到日常使用要求
在环保性能测试中,研究人员将样品放置在从浅海到深海的不同水域。结果显示,即使在低温的深海环境中,tPB材料也能在一年内完全降解,不会产生微塑料污染。"这种降解速度比传统生物塑料快5-10倍,"田中教授补充道。
该材料还展现出良好的循环利用潜力。虽然回收再加工会导致透明度略有下降,但基本性能保持不变。研究团队已就该技术申请了多项国际专利,并开始与日本主要包装制造商洽谈产业化合作。
这项创新为解决塑料污染问题提供了新思路。据估算,若将日本10%的一次性塑料制品替换为tPB材料,每年可减少约5万吨塑料垃圾进入海洋环境。研究团队下一步计划优化生产工艺,降低材料成本,推动其大规模应用。
更多信息: Noriyuki Isobe 等人,《全圆形可塑透明纸板,具有闭环回收和海洋生物降解性,可从浅海到深海》,《科学进展》(2025 年)。期刊信息: Science Advances













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