塑料製品為人們的生活帶來了極大便利，然而丟棄的塑料垃圾對生態環境造成了難以想像的危害。難以降解的塑料垃圾每年造成數十萬海洋動物的死亡，產生的微塑料更是遍及地球的各個角落，甚至進入動植物的體內或其他環境中，對人類健康產生巨大的威脅。為了更好地防治塑料污染，發展新一代可持續塑料替代材料迫在眉睫。

近日，由中國科學技術大學俞書宏院士團隊基於微生物發酵過程，成功研製了一類超強、超韌、透明的高性能可持續仿貝殼複合薄膜。這種仿生薄膜材料集成了優異的光學、力學和熱學性能，並且在自然條件下可以完全生物降解，克服了廢棄塑料難以降解的問題，避免了微塑料的產生及其對人類健康的威脅。

對此，你看好嗎？能解決塑料污染問題嗎？

從外觀上來看和普通的硬質塑料薄膜類似，透明度上略差一點點。

我們看一下這種可降解透明仿生薄膜的製備過程。

A 步驟中，培養基中為醋酸桿菌，上方為噴射納米粘土懸濁液的高壓噴嘴。懸濁液經過噴嘴後會形成納米粘土氣溶膠。

B 中，藍色矩形物質為納米粘土，藍色桿狀為醋酸桿菌，綠色線狀物質為醋酸桿菌產生的纖維素。

C 和 D 分別是這種仿生薄膜的 3D、2D結構。可以看到俞院士團隊所稱的「磚-纖維」結構還是比較明顯的。

形成如 C、D 所示的凝膠狀物質後，再通過熱壓等步驟製備成透明薄膜。

整個製備過程是遵循「從下到上」策略的。就如同蓋房子，一層磚一層水泥。

電子顯微鏡下透明薄膜的結構如下：

虛化的部分應該就是納米粘土。醋酸纖維把粘土連接起來，形成了一個整體。

具體的性質參數可以看下錶：

這種仿生薄膜無論是強度、光學性能還是熱性質和傳統的 PET 塑料相比都很有競爭力。

最後說說我自己的看法。

首先製備出的薄膜的力學性質和光學性質很好。文章還對不同納米粘土含量的薄膜都進行了測試，選出了性能最優異的比例。能做到這樣很不容易。這種磚-纖維的結構也為其他材料的製備提供了思路。

由於文章並沒有給出具體的製備工藝參數，我沒辦法精確判斷。但我個人對這種透明薄膜的連續化生產、擴大化生產不抱太大希望。這種「從下到上」蓋房子似的凝膠形成方法，在效率上肯定是沒辦法與石化生產比的。這種先製備凝膠，再熱壓成薄膜的方式很難連續化生產，估計要考慮分批次生產（Batch production）。

分批次生產也要面對很多品控的問題：晝夜溫度變化對醋酸纖維-納米粘土結構的形成影響有多大？如何保證每次薄膜壓制出來的性能相同？這些後續的問題解決不了是很難進行大規模應用的。

不過實驗室製備是第一步。萬事開頭難，第一步已經走出來了。之後就要看有沒有相關團隊合作，繼續把這個項目做到擴大生產了。希望這項研究不要只停留在紙面上。

如果可以擴大化生產，未來的應用我認為會主要集中在電子工業等需要用到高強度薄膜的地方（例如柔性電子屏），而不是傳統塑料的替代。畢竟石化塑料的全流程都太成熟了。因此可能與環境保護關係不大。

參考文獻

Guan, Q.-F., Ling, Z.-C., Han, Z.-M., Yang, H.-B., Yu, S.-H. (2020). Ultra-Strong, Ultra-Tough, Transparent, and Sustainable Nanocomposite Films for Plastic Substitute. Matter. doi:10.1016/j.matt.2020.07.014

現在人們一般用的透明薄膜成分是PE PP PVC 等。

不知道新款薄膜是什麼成分。

但是這個細節披露的也太少了，首先性能上，柔韌度，熱縮等等能不能替代。

薄膜現在一般買菜和超市購買用的多，還有商品外包裝覆膜等等。應用場景很多，如果真的可以完全替代的話，確實很有意義，垃圾桶會少一大半污染。

不過薄膜只是塑料應用的一部分，還有很多硬塑料或者韌塑料場景還不能替代。

還有就是生物降解塑料袋的降解周期是多久，從防止污染角度講越短越好，但也不能短到還沒成垃圾的時候就自動降解了。

這些年時常看到一些新聞，生物降解塑料餐盒問世了，生物降解運動鞋底問世了等等。。真真假假，有的即便是真的，也說因為成本原因不能大規模推廣，還有就是性能反而要下降，就是用更貴的成本做出性能更差的產品，確實不好推廣。不知道這個降解薄膜是真是假，也不知道它的性能成本怎麼樣。會不會也是最後拿了個職稱為結束。

從科研角度講這也許是突破，但是環保問題科研能解決的只是冰山一角…這也就是我離開環境行業的原因。

發明了又能怎樣，中國有多少專利是能夠轉化的？別說是一篇論文了。

環境保護還是靠資本，靠政策引導。就算有企業願意生產這個膜，然後呢？能夠佔據原有市場？能夠有收益？企業又能存活嘛？

這個發明對於解決塑料污染的推動只是杯水車薪。

技術上是個好突破，在材料學上是一個很好的成就，代表我國科技水平日益增高。

解決塑料污染可能性不大。

有可能在一定程度上起到幫助作用。

很多時候，阻礙我們的並不是技術，而是其他現實情況。

塑料無法被取代，並不是沒有可以取代塑料的材質，而是塑料製造業所帶來的財富，工作，等等社會價值很難被取代。

很多時候，技術並不是阻礙，社會接受程度，政治因素，金融問題等等才是阻礙。

比如我們找到了完全取代塑料的產品，以下問題如何解決：

  1. 如何讓大眾接受，大部分人連轉基因食品或者其他長期投入市場的新技術都接受不了，你今天和他們說，這個新材料很好，明天就有幾百種陰謀論和民科出來告訴大家用這個材料得癌症，不生育，是美國人做出來控制我們的。
  2. 如何讓其他國家接受和分享這個技術，塑料問題不是一個國家能解決的，我國創造的東西，其他國家媒體到底會怎麼報道，你是想不到的。在西方媒體里，5G都能傳播病毒。你覺得一個生化材料不會被國外恐華陰謀論者拿來做文章？
  3. 如何解決工作問題，塑料工廠不可能說關就關，也不可能說改成新材料工程就改，這些工廠里的員工怎麼辦？他們的家庭怎麼辦？靠塑料產業為核心經濟的地區怎麼辦？
  4. 價錢問題，新材料工廠少，技術新，價格肯定不會低，這種情況下，很難取代已經成熟的塑料，沒有好的價錢，沒人會用。買點吃的花40多，來一個生物袋子10塊，誰會用。

以上還只是基本問題，細節問題就更多了。。。

發明新的材料肯定是好的，但是要解決塑料污染這種全球性問題，除非全球政府聯合起來一起控制，是不可能有機會的。

新材料可以起到幫助和輔佐，但是真正要解決問題，靠的是政治和宣傳，不只是技術和科學。

新瓶裝舊酒。他這個發明也就忽悠忽悠外行吧。微生物發酵，製作生物降解膜上個世紀就有了好嗎。

為什麼老拿這種十八年前的發明來忽悠外行呢，顯示你很牛逼嗎？

而且我個人特別反感現在的營銷號新媒體，上來就是中國科學家研製出………實現中華民族偉大復興，增強民族自豪感不是靠你這麼忽悠的，。你這個生物降解膜外國中小學生都有做出來的，還有前一陣子什麼龍蝦殼鋪馬路，都是噱頭吧，聽個樂罷了。

還有生物降解膜，透明的，我倉庫里玉米澱粉發酵聚合做的PLA聚乳酸薄膜，還有十幾噸呢，有歐盟，美國的認證，不比你這個中國科學家的差吧，而且都商業應用了，還好意思發表論文。

我們的全生物降解薄膜，製成寵物糞便袋，超市購物袋，食品包裝袋，都遠銷歐美了，日本優衣庫都購買從我們這裡定製服裝袋。你這個所謂的仿貝殼降解薄膜和我這個有啥可比性嗎。

然後說一下意義，狗屁意義沒有，意義也不是這個所謂的中國科學家給的

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