美國麻省理工學(xué)院科學(xué)家開發(fā)出一種由蠶絲制成的食品包裝,其在接觸腐爛食物時(shí)會(huì)變色,且能在土壤中迅速降解。相關(guān)研究論文刊發(fā)于新一期美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊《ACS Nano》雜志。
研究負(fù)責(zé)人貝內(nèi)代托·馬瑞利表示,其實(shí)易腐食品上貼的日期標(biāo)簽不能很好地預(yù)測食品何時(shí)會(huì)變質(zhì),這可能導(dǎo)致食物浪費(fèi)或食物中毒。因此他們決定制作一種可對食物中的變化作出反應(yīng)的新包裝,以更好地指示食物何時(shí)變質(zhì)。
他們制作了4種類似塑料包裝的薄膜,每種由兩層組成,其中一層由從蠶絲中提取的蛋白質(zhì)制成;另一層由一種共價(jià)有機(jī)框架(COF)制成。COF含有碳和氫,也含有其他原子,如氧或氮,所有這些原子排列成均勻的網(wǎng)格,彼此之間又有足夠的空間,這樣使材料形成很多孔隙。
研究人員檢查了這4種薄膜,確認(rèn)其足夠柔韌,可用作包裝且無毒。隨后,他們測試了這些薄膜是否能生物降解。結(jié)果顯示,性能好的薄膜在土壤中靜置30天后,50%的薄膜降解,與現(xiàn)有的可生物降解塑料相當(dāng)。
COF層與液體交換質(zhì)子和電子,因此新材料在浸入不同pH值溶液中時(shí)會(huì)變色。由于食物的pH值會(huì)隨著變質(zhì)而增加,研究人員用一塊薄膜作為智能變色標(biāo)簽,貼在一包生雞肉上。標(biāo)簽一開始是橙色的,在30℃的溫度下靜置20小時(shí)后,標(biāo)簽顏色變淺了17%,表明肉已經(jīng)開始變質(zhì)。