用这种神奇涂层,A4纸也能装奶茶

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发布时间:2022-05-16 11:11:47
来源:科技日报

用纸制成的经典折纸鹤,分别涂有 Choetsu(左)和无涂层(右)。当浸入水中时,涂层纸鹤保持其形状,而未涂层的纸鹤很快被水浸透并开始分解。图片来源:广井全二等人

科技日报北京5月15日电 (实习记者张佳欣)未来,人们或许借助涂层就能用A4纸包装奶茶了。据美国化学学会出版的《工业与工程化学研究》杂志13日发表的一项研究,日本东京大学研究人员首次找到了一种简易、经济、高效的方法,能将塑料的一些特性“赋予”相对可持续的纸质材料中,一种名为Choetsu的涂料不仅能使纸张防水,还能保持其弹性且可生物降解。

“在我看来,塑料材料的主要问题是它们无法快速安全地降解。”东京大学固态物理研究所教授广井全二说,像纸张这样的材料虽可安全降解,但不能满足塑料材料的广泛用途。现在,新方法可赋予纸张一部分来自塑料的良好特性,但又不会对环境造成任何不良影响。

Choetsu是一种材料的组合,当应用到纸上时,它与空气中的水分接触时会自发产生一层坚固的防水薄膜。该涂层由安全和低成本的化学品组成,主要是甲基三甲氧基硅烷、部分异丙醇和少量钛酸四异丙酯。用纸制作而成的结构,例如食品容器,被喷洒或浸入这种涂层,并在室温下干燥,一旦干燥,一层含有甲基的薄二氧化硅层就会在构成纸张的纤维素上形成,从而提供强大的防水性能。

此外,在涂覆过程中发生的反应会自动生成一层二氧化钛纳米颗粒,产生污垢和细菌排斥特性,可在较长时间内保护涂层物品。随着时间的推移,涂层中涉及的所有化学物质都会分解成无害的物质,如碳、水和沙质硅。

广井全二表示,未来希望将这种方法也用于其他类型的材料。同时,液体成分也可针对其他材料进行调整,从而创造出一种防污防霉的涂层,在玻璃、陶瓷甚至其他塑料上应用。

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