普林斯頓大學(xué)的 研究人員找到了一種方法，可以將一種常見的早餐食品變成一種新材料，這種材料可以廉價(jià)地去除海水中的鹽分和微塑料。
研究人員使用蛋清制造氣凝膠，這是一種輕質(zhì)多孔材料，可用于許多應(yīng)用，包括水過濾、能量儲(chǔ)存以及隔音和隔熱。 美國國家科學(xué)基金會(huì)通過撥款給普林斯頓復(fù)雜材料中心，研究結(jié)果發(fā)表在《Materials Today》上。
有一天，工程師兼主要作者克雷格·阿諾德 (Craig Arnold) 在開會(huì)時(shí)想到了一個(gè)主意。“我坐在那里，盯著三明治里的面包，”阿諾德說。“我想，這正是我們需要的那種結(jié)構(gòu)。” 他要求他的實(shí)驗(yàn)室小組制作不同的面包配方，混合碳，看看他們是否能重現(xiàn)他正在尋找的氣凝膠結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多次測試，該團(tuán)隊(duì)找到了答案：蛋清。“正是蛋清中的蛋白質(zhì)導(dǎo)致了我們需要的結(jié)構(gòu)，”阿諾德說。
蛋清是一種幾乎由純蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜系統(tǒng)——當(dāng)在無氧環(huán)境中冷凍干燥并加熱至 900 攝氏度時(shí)——會(huì)形成一種由相互連接的碳纖維鏈和石墨烯片組成的結(jié)構(gòu)。阿諾德和他的合著者表明，所得材料可以 98% 的效率去除海水中的鹽分，并以 99% 的效率去除微塑料。
其他蛋白質(zhì)也可以形成這種相互連接的結(jié)構(gòu)，這意味著這種材料有可能以相對(duì)便宜的價(jià)格大量生產(chǎn)，而且不會(huì)影響食物供應(yīng)。下一步是改進(jìn)制造工藝，以便更大規(guī)模地用于水凈化。
雖然 Arnold 將水純度視為“重大挑戰(zhàn)”，但它并不是唯一的潛在應(yīng)用。他還在探索與儲(chǔ)能和絕緣相關(guān)的其他用途。
該研究包括化學(xué)和生物工程合作者的貢獻(xiàn)，他們幫助確定了蛋清蛋白在分子水平上的轉(zhuǎn)化機(jī)制。“在實(shí)驗(yàn)室制造東西是一回事，”阿諾德說，“而了解為什么以及如何制造又是另一回事。”
摘自《 The Graphene Council 》網(wǎng)站
