2018年，包装占全球产生的塑料废物的46%。
到2050年，食品需求将翻一番，从而增加食品废弃物及其塑料包装的数量。
我们需要更具可持续性的材料，这些材料应可回收或可生物降解。
剑桥大学的研究人员已找到一种方法，利用丰富且可持续的植物蛋白制造塑料，其外观类似蜘蛛丝。
塑料是非常有用的材料，为现代社会带来了重大益处。但过去几十年间产生的塑料数量前所未有，已造成严重的环境污染。
仅包装一项就占46%，即3.4亿吨，占2018年全球产生的塑料废物的比例。尽管近年来塑料回收利用大幅增长，但当今使用的大多数塑料为一次性用品，不可回收，也不可生物降解。
到2050年，食品需求将翻一番。这可能会增加食品废弃物及其塑料包装的数量，给较贫穷国家的废弃物处理带来巨大压力。
要应对环境破坏问题，我们需要更具可持续性的材料，这些材料应可回收或可生物降解。植物基塑料的使用量激增，但其中许多只能通过工业流程进行堆肥，无法在家中堆肥。
目前，研究人员已在剑桥大学找到一种方法，利用丰富且可持续的植物蛋白制造塑料。受蜘蛛丝启发，该薄膜的工作方式与其他塑料相似，但可以在家中进行堆肥。
塑料的种类
常用于食品包装的合成且不可生物降解的塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）和结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯（CPET）。
目前已有一些处理PET的工艺，即机械回收和化学回收技术，但全球大部分塑料仍被送往垃圾填埋场。PET需要数百年才能分解，且不可生物降解，这意味着它可能在many years内持续污染生态系统。
生产塑料需要大量能源。此外，塑料被丢弃后，会造成环境破坏，包括全球变暖、温室气体排放以及对海洋生物的伤害。
另一方面，也有一些可生物降解的植物基塑料，例如聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚己内酯（PCL）和聚羟基脂肪酸酯（PHA），与不可再生聚合物相比，它们对环境更为友好。
PLA聚合物由可再生资源生产，其优势在于可回收且可堆肥。这使得PLA比PET、PS和CPET更加环保。然而，其长期耐久性和稳定性低于合成的同类材料。
新材料
此项新研究探讨了使用可生物降解且可再生的聚合物（例如大豆蛋白）制造新材料的潜力，该新材料可替代其他植物基塑料。
研究人员制造了一种植物基塑料，并加入了纳米颗粒（即小于百万分之一米的颗粒）。这使他们能够控制材料结构，制成柔性薄膜，其分子层面的外观类似蜘蛛丝。他们将其称为“纯素蜘蛛丝”。
研究团队采用了多种技术，包括扫描电子显微镜和透射电子显微镜，以研究薄膜的结构。
他们分析了阻隔性能和吸湿性等重要特性。研究发现，纳米颗粒显著提升了多项性能，包括强度以及长期耐久性和稳定性。
通过采用更环保的生产工艺，并使用可持续材料本身制造塑料，可节约大量能源。这是本研究最令人振奋的部分之一。
这种新材料有助于解决塑料污染对环境造成的部分问题，它采用可再生来源的材料，并具备增强的性能，适用于包括包装在内的多种工程应用。
该研究有助于扩大可持续包装材料的生产规模，利用天然资源，减少能源消耗，同时减少进入垃圾填埋场的塑料量。
