挤塑后的染色聚酰胺纤维和天然聚酰胺纤维。
聚酰胺具有韧性和柔韧性，可以扭转和编织而不会断裂。在当今快节奏的工业社会中，寻找环保材料比以往任何时候都更为迫切。塑料是日常生活中常见的一部分，但却带来了重大的环境问题，这主要是由于塑料来源于化石燃料，而且处理起来很麻烦。现在，洛桑联邦理工学院杰里米·卢特巴赫（Jeremy Luterbacher）团队领导的一项研究揭示了一种利用可再生资源生产高性能塑料的开创性方法。这项发表在《自然—可持续性》（Nature Sustainability）杂志上的研究介绍了一种利用从农业废弃物中提取的糖核生产聚酰胺的新方法，聚酰胺是一类以强度和耐久性著称的塑料，其中最著名的是尼龙。这种新方法利用了一种可再生资源，而且实现这种转化的效率很高，对环境的影响最小。卢特巴赫说：“典型的化石基塑料需要芳香族基团来增加塑料的刚性，从而使塑料具有硬度、强度和耐高温等性能。在我们的研究中得到了类似的结果，但使用的是糖结构，这种结构在自然界中无处不在，而且通常完全无毒，可以提供刚性和强度特性。”该研究的第一作者洛伦茨·曼克（Lorenz Manker）和他的同事们开发了一种无催化剂工艺，可将木糖二甲基乙二酸酯（一种直接从木材或玉米棒等生物质中提取的稳定碳水化合物）转化为高质量的聚酰胺。该工艺的原子效率高达97%，令人印象深刻，这意味着几乎所有的原始材料都被用于最终产品，从而大大减少了浪费。生物基聚酰胺的性能可与化石基聚酰胺相媲美，为各种应用提供了一种前景广阔的替代材料。更重要的是，这些材料在多次机械循环中表现出显著的弹性，保持了其完整性和性能，这对于管理可持续材料的生命周期来说是一个至关重要的因素。这些创新聚酰胺的潜在应用领域非常广泛，从汽车零件到消费品，所有这些都能显著减少碳足迹。研究小组的技术经济分析和生命周期评估表明，与包括尼龙（如尼龙66）在内的传统聚酰胺相比，这些材料的价格具有竞争力。该研究项目得到了瑞士国家科学基金会（SNSF）、NCCR Catalysis、Marie SklodowskaCurie基金、洛桑联邦理工学院、工业战略挑战基金（ISCF）智能可持续塑料包装、可持续材料创新中心的资助。目前，洛桑联邦理工学院的衍生公司布鲁姆生物可再生能源公司正在扩大这些材料的生产规模，努力将其推向市场。 （逸文）
