戴森设计大奖(James Dyson Award)已经迈入了第十五个年头，这项由詹姆斯戴森基金会设立的大奖旨在鼓励新生代工程师以创意性的设计为人类的未来带来积极影响。今年英国苏塞克斯大学生首创以鱼类废弃物为原料的可降解塑料,这项发明在替代一次性塑料领域方面具有广阔前景。

  早在十多年前,“白色污染”的治理就成为学界和产业界关注的重要议题。全球超过40%的塑料只使用一次便被丢弃,但目前大多数生物塑料及可堆肥塑料并不适用于现有的垃圾处理设施。

  英国苏塞克斯大学的Lucy Hughes发明的由有机鱼废弃物制成的生物可降解一次性塑料——MarinaTex在全球数千参赛作品中突出重围,最终获得2019年戴森设计大奖国际冠军的殊荣。

  MarinaTex是一次性塑料的生物可降解替代品,由有机鱼废弃物和取源于当地的红藻制成。它具有和塑料一样的外形和触感,相比石油加工制造而成的塑料具有更结实、更安全及可持续的特点。

  MarinaTex使用红藻结合从鱼废弃物中提取的蛋白质的独特配方,从而达到很高的连结强度和弹性。它在家即可降解,也就是说在4-6周内它就能在家用食物垃圾中分解,且不需要特定的垃圾管理基础设施来处理。

  MarinaTex的原材料源于水产捕捞业的副产品,有助于减少现有的资源浪费,实现有机资源循环利用。Lucy表示,仅一条大西洋鳕鱼便可以制造出1400个MarinaTex塑料袋。

  在研究的过程当中，Lucy发现鱼皮和鱼鳞具有坚固、灵活的蛋白质结构,非常适合用于生物塑料的生产。

  为了使这些蛋白质结构能够相互连接以创建一种全新的材料,Lucy着手寻找一种有机粘合剂。为减少运输成本,她将目光投向了本地的海岸线,在进行了多次海生有机物作为粘合剂的可行性实验后,最终选择了琼脂。

  琼脂是从某些红藻的细胞壁中提取的多糖体,由琼脂糖(Agarose)及琼脂果胶(Agaropectin)构成。作为胶凝剂的琼脂糖具有双螺旋结构,从而形成了非常适合捕获水分子并充当蛋白质的3D支架。

  为了不断完善实验材料及过程,她前后进行了100多次实验,其中大部分实验是在寝室厨房的炉灶上完成。最终,她研发出一种与塑料类似但能实现生物降解,透明且坚固的材料——MarinaTex。

  Lucy表示:“作为设计师与工程师,我们应该思考什么才是解决问题的更好方式。MarinaTex将可持续、本地化及可循环价值等概念融入设计之中,代表着对选择创新材料的坚定承诺。能够获得戴森设计大奖的认可,将有助于MarinaTex获得进一步研究和开发的机会,在项目应用的形式和功能走得更深更远。”