9月10日消息，美国弗吉尼亚理工学院（Virginia Tech）化学工程系Rong Tong教授团队与食品科学与技术系助理教授Yifan Cheng合作，在《自然·通讯》（Nature Communications）发表研究，通过改变聚合物的分子架构——把线性分子链两端连接成环，并控制环内分子序列形成"梯度"结构——制备出强度、韧性、柔性与阻氧性能兼备的可降解材料，研究受美国国家科学基金会资助。

大多数常规塑料由长线性分子链构成。研究团队（包括博士生Ziyu Huo、Xiaoyu Xie与Huida Duan）将聚合物链首尾相连成连续环状，同时逐渐改变环内从一种构建单元到另一种构建单元的组成比例。结果显示，若干环状聚合物的阻氧性能与广泛研究的可降解塑料聚乳酸（PLA）相当，而韧性与拉伸性能显著优于PLA——PLA阻氧性好，是食品包装的重要特性，但脆性大限制了其推广。实验中一种材料在拉伸断裂后恢复了大部分形状；更意外的是强度与韧性同步提升。Tong表示："通常提高强度总要做出牺牲，比如材料变脆；但这里强度与韧性同时提高，说明环状结构与受控排列以过去未见过的方式协同作用。"

作者指出，数十年来改进塑料的焦点集中在"改变材料由什么构成"，而这项工作表明"分子如何排列——是线状还是环状——可能同样重要"，为设计保护性能好、更易回收的食品包装开辟了全新设计空间。目前材料尚未达到商用食品包装要求，团队下一步将其加工成薄膜等形式，测试储运工况下的表现，并验证分子构建单元能否被回收再利用。 （来源：AZoM）