劍橋大學以蜘蛛絲爲靈感 做出「黃豆塑膠袋」

這張看起來像透明塑膠袋的東西,其實是由大豆分離蛋白所製成的「全素蜘蛛絲」，強度相當足夠，卻可以被環境所分解。(圖/劍橋大學)

劍橋大學的研究人員，偶然發現了一種可望解決塑膠污染問題的新材料，他們是以蜘蛛絲的分子結構爲靈感，以黃豆爲材料，因此這個新材料又稱「全素蜘蛛絲」，或乾脆叫「全素塑膠」。

大衆機械(popular mechanics)報導，這項研究很偶然，並且原初動機不是爲了發明環保新材料，而是一項關於癌症、阿茲海默症的健康研究。聽起來實在八竿子打不着，怎麼回事呢? 原來劍橋大學化學系的湯馬斯·科爾萊斯 (Tuomas Knowles)教授在思考一個問題：爲什麼有些情況下，蛋白質會變質，從而導致人類疾病和健康問題。

後來發現，功能良好的蛋白質相互作用，可以使我們保持健康；相反的，不規則的相互作用，就會引發組織病變。在這個過程中，研究團隊開始分析蛋白質的各種同分異構物，有些蛋白質絲特別強韌，這就是蜘蛛絲。

科學家很早就發現蜘蛛絲的強度，事實上，蜘蛛絲的強度是鋼的五倍，是凱夫拉的2倍，被認爲是地球上最強的天然材料之一。

這項與蛋白質的相關的研究，促使科爾萊斯和他的團隊更基礎性的研究蜘蛛絲的分子鍵，然後該團隊開始從其他蛋白質，也就是大豆分離蛋白，來複制模仿蜘蛛絲的分子鍵形成，還真的得到了不錯的效果。

研究人員表示，大豆分離蛋白與蜘蛛絲都由多肽鏈所組成，因此可以把大豆分離蛋白，抽成蜘蛛絲那樣的緻密分子結構，而且更進一步，製成如同聚乙烯塑膠袋那樣的透明膜。

研究人員表示，這種「純素蜘蛛絲」，它看起來與塑膠非常相似，也有足夠的強度，但由於它是天然材料，因此可以被環境所分解，這樣一來，它具有各種應用的潛力，包括作爲防水塗層、一次性包裝材料，卻不會有造成微塑膠顆粒那樣的環境公害。

劍橋大學的衍生實驗室 Xampla ，將試着建立「純素蜘蛛絲」的工業化生產過程，或許在不久的未來，可以看到完全不傷害環境的塑膠代替品。