這里是科學(xué)美國人——60秒科學(xué)
菠蘿——只要想想這種富含維生素C的美味熱帶水果,可能就會(huì)讓你流口水 。但你有沒有停下來思考過,這種作物的果皮和其它廢料最后到哪里去了?
而在哥斯達(dá)黎加這個(gè)小國,這個(gè)全世界最大的菠蘿生產(chǎn)國,我們就在思考這個(gè)問題 。菠蘿種植每年會(huì)在我們這個(gè)中美洲國家產(chǎn)生約450萬噸作物殘余 。
這些廢料是個(gè)棘手的難題 。菠蘿由需要很長時(shí)間才能被生物降解的高強(qiáng)度纖維素構(gòu)成 。大部分廢料不是被焚燒,就是被丟棄在疏林中——那里的致病蚊子和真菌依靠廢料的高糖分生長 。
但是,菠蘿皮中隱藏著一種名為“納米材料”的寶藏 。哥斯達(dá)黎加國家納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(簡稱LANOTEC)的科學(xué)家一直在從菠蘿果皮和殘株中提取寶貴的納米纖維素 。這種納米纖維素可用于制藥、食品和醫(yī)療行業(yè) 。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在獲得納米纖維素的同時(shí),還可以得到玫瑰花狀的硅基微粒 。這些微粒可能在粘合劑和生物領(lǐng)域起到加固作用,甚至可作為肥料中的二氧化硅來源 。納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在《科學(xué)報(bào)告》期刊上介紹了這些用途 。
何塞·維加-鮑德里特是納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人,也是文章的作者之一 。“人們對(duì)菠蘿殘?jiān)M(jìn)行了大量研究,但是沒有人在菠蘿果皮中發(fā)現(xiàn)過這種顆粒 。”
注意到這種硅基微粒的是化學(xué)工程師兼材料科學(xué)家耶德利·科拉雷斯-包雷尼亞 。
“我開始研究這種植物,切開它觀察其構(gòu)造,難以置信的是,在做完合成之后,我開始看到那些沒有被迫分解的玫瑰花形狀的物質(zhì) 。那真是太奇妙了 。我們有了數(shù)千甚至是數(shù)百萬個(gè)相同結(jié)構(gòu)的剩余物 。”
菠蘿二氧化硅不同于在實(shí)驗(yàn)室合成的適用于不同用途的二氧化硅納米球 。
耶德利·科拉雷斯-包雷尼亞:“這是菠蘿自己加工而成的二氧化硅,純度非常高 。”
大多數(shù)商用肥料使用二氧化硅 。科拉雷斯-包雷尼亞對(duì)于這種玫瑰花形狀的硅基微粒的主要興趣是使其成為一種肥料成分 。這一研究方向的下一步計(jì)劃是,確定菠蘿除果皮之外的其余部分是否也含有二氧化硅納米顆粒,并利用這些顆粒開發(fā)出一種高效肥料 。
謝謝大家收聽科學(xué)美國人——60秒科學(xué) 。我是黛比·龐徹納 。
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