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以荷葉為靈感開發食物新包裝!研究團隊:期能做更多樣性的商業應用

2022.04.26
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為了實現減塑、環保的目標,除了越來越多植物基食物的問世,開發植物基包裝也是近幾年的趨勢。墨爾本皇家理工大學的研究團隊開發一種以荷葉為靈感的創新生物塑料,有望取代塑膠成為未來食物的新包裝。

食力/文:編輯部

塑膠為我們的生活帶來許多方便,然而廢棄的塑膠製品難以分解,不僅造成難以抹滅的環境污染,也影響動植物和人類的生活與健康。除了減塑外,我們還能如何改善塑料污染問題呢?墨爾本皇家理工大學研究團隊就以荷葉為靈感,創造出一種可自然分解的創新生物塑料。

模擬荷葉表面構造,利用植物性澱粉和纖維也能防潮絕緣

墨爾本皇家理工大學研究團隊於 2021 年 7 月,在美國化學學會出版的《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上發表一篇研究,團隊以荷葉表面的「超疏水效應」為靈感,開發出一種創新生物塑料,不需要工業加工就可以被自然分解。

「出於泥而不染,濯清漣而不妖」這句耳熟能詳的古詩詞,除了讚美荷花的高貴品格,更貼切地描述了荷葉表面神奇的「超疏水效應」。研究者用電子顯微鏡將荷葉表面放大一千倍後,可看到上面有如珊瑚礁般的乳突結構,這些奈米級的乳突結構間填滿了空氣,有效阻隔水珠的進入,讓水珠只能在荷葉表面滾動,順帶黏附了葉面上的灰塵和髒污,將之一併帶走、滴落,達到「自清潔」的效果。

因此,研究團隊利用植物性的澱粉和纖維素為原料,模擬荷葉表面的奈米級柱狀結構,柱狀頂部再以聚二甲基硅氧烷(PDMS)製成,這是一種可防潮絕緣的有機化合物,屬於優良的疏水性材料。為了符合環保訴求,研發團隊盡量以簡單的加工方式製造,未來若大量生產也較容易實現。

墨爾本皇家理工大學的研究博士 Mehran Ghasemlou 表示:「塑膠廢物是我們最大的環境議題之一,開發的替代品要既環保又符合成本效益,才有機會廣泛使用。」

實驗證實不怕物理性破壞、具自清潔效果

在實際測試中,這種塑料經過刀割、手指摩擦、噴水沖擊、20 次重複的砂紙磨損試驗和 10 次重複的膠帶剝離試驗後,仍未失去超疏水性質,證明其優異的耐久性;同時表面可清除人造灰塵和各種食物液體,就如荷葉般具有自清潔功能。在土壤研究分析中,團隊也證實這種創新生物塑料不需工業化的高溫加壓就可在土壤中快速自然分解。

加速產學合作腳步,期許未來能有商業多樣化應用

目前研究團隊正與一家生物塑料公司合作,評估這種新創生物塑料的進一步發展,且對於與其他企業合作也抱持開放性,期許能將這種生物塑料做更多樣性的商業應用。

儘管市面上已有許多植物基包裝的使用,但它們真的是否從原料到成品皆符合環保初衷、可 100% 被生物降解、降解後對環境的影響還有待商榷,但解決塑料污染問題已是產業重要趨勢。如今各國政府皆提倡限塑、減塑政策,在產業開發生物降解材料之餘,個人如何從生活中減少塑膠製品的使用與廢棄,仍是目前最重要的課題!

審稿編輯:食力/林玉婷、李依文、謝承學

全文轉載自食力,原文標題:防水抗污自清潔的食物包裝!墨爾本皇家理工大學以荷葉為靈感開發創新生物塑料

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低碳建築新可能!用 3D 列印打造在地「土房子」

2022.04.25
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綠媒體/文:袁瑋辛(原文由 MC A 建築事務所提供)

日常生活中的每個選擇,都默默地對環境造成了影響,所以我們將每個行為或商品都換算成「碳足跡」,檢視也警惕自己,不造成太多環境破壞,更開始追求「永續發展」與「低碳生活」。

在義大利的馬薩倫巴達,幾台 3D 列印機器如堆沙堡般,將當地的土壤層層堆疊,一棟含有一室一廳的「土房子」就在 10 天內完工了。或許,這將會是我們未來建築的新樣貌!

就地取材,200 小時就能完成的綠建築

TECLA 是由義大利的 MC A 建築事務所(Mario Cucinella Architects)與 WASP 3D 列印技術公司共同實現的實驗性住宅計畫,藉由打造出可循環、低碳排、並能適應環境的新住宅模式,讓新建築的未來性多了一種可能。TECLA 的名稱源自於「科技(Technology)」和「黏土(Clay)」,隱喻著現代科技與古老建築技術的結合,也很貼切地說明了 TECLA 的核心價值。

你幾乎可以說 TECLA 是永續建築的模範生,徹底的實踐「就地取材、不產生廢棄物」,不僅使用當地土壤與水作為最主要建材,特殊的結構更使 TECLA 不需使用鋼筋混凝土,也不用打地基,僅靠兩台 3D 列印機臂,使用名為 Crane WASP 的創新 3D 列印技術,就能在 200 小時內完成獨立的住宅。建造過程不僅大大地減少人力,就地取材也讓運輸造成的碳排放最大程度地降低,一間 TECLA 平均只會消耗 6 千瓦能量。

TECLA 的誕生源自於 MC A 建築事務所創辦人 Mario Cucinella 與 WASP 創始人 Massimo Moretti 的共同願景,試圖尋求多個社會問題的應對方式,如貧窮地區的住宅問題、人口不斷增加而衍伸的住宅需求,以及因氣候變遷而導致的氣候災害等等。面對人類活動造成的環境惡化,「永續」是目的,同時也是解方。

從黃蜂蜂巢取得靈感,回歸建築的本質

TECLA 的外型充滿有機與原始建築的風格,進入屋內則是無以言喻的空靈感,彷彿置身於科幻故事裡的魔幻洞穴,又像穿越回上古時代的人類居所。屋頂有兩個大大的天窗,可以想像,夜晚時月光從天頂灑下,抬頭仰望會是閃閃的星空。

TECLA 的特殊外型是從黃蜂的蜂巢結構取得靈感,與常見的建築相比,不僅結構的承受力更強、材料消耗較少,也具有優秀的通風及保溫功能,更不禁讓人讚嘆自然界中處處充滿智慧;建築面積則是約 60 平方公尺的空間,包含有廚房的起居空間和附設衛浴的臥室,可滿足生活之所需。

是一個願景推動著計劃的實現,又或是現有的資源與技術讓想像發展出可能,因果關係無從得知。但當我們深入TECLA的實驗計畫,看見了不只是永續議題的追求和建築美學的探索,而是讓「建築」本身達到一個更本質性的使命:為人們提供一個可靠安心的生活居所。

Project Info
TECLA
位置:義大利拉韋納省馬薩倫巴達
建築設計:Mario Cucinella Architects
3D 列印技術專案合作團隊:WASP
建築面積:60㎡
完工時間:2021 年

全文轉載自綠媒體,原文標題:【綠建築】TECLA:低碳住宅的新可能!用3D列印打造在地「土房子」

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