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海绵。它们有什么做不到的吗？ 数千年来，人类一直使用干燥的天然海绵进行清洁、绘画，并用作盛装水或蜂蜜等流体的容器；我们甚至曾将它们 用作避孕装置。无论是合成的还是天然的，海绵都非常善于在其众多孔隙中捕捉微小颗粒。正如世界各地的科学家们开始展示的那样，海绵的空腔结构意味着它们可以为我们这个时代最严重的祸害之一——微塑料污染——提供解决方案。
今年8月，中国研究人员发表了一项研究， 描述了他们开发的一种人造海绵，这种海绵能迅速清除微小的塑料碎片。在测试中，研究人员表明，当一种经过特殊处理的含塑料溶液被推过他们的一种海绵时，海绵可以从液体中去除微塑料甚至更小的纳米塑料。这些颗粒通常会被困在海绵的许多孔隙中。尽管海绵的有效性因实验而异，部分取决于塑料浓度以及液体的酸度和盐度，但在最佳条件下，研究人员能够去除高达90%的微塑料。他们尝试在各种介质中使用，从自来水和海水，到——为什么不呢——当地外卖的汤里。
这些吞噬塑料的海绵主要由淀粉和明胶制成。这些可生物降解的海绵看起来有点像大的白色棉花糖，非常轻，以至于将一个放在花朵上，植物的花瓣仍能保持直立和坚挺，研究人员认为这使得它们成本低廉且易于运输。内部，海绵的结构看起来不像许多微小的气泡状空腔，而更像一个锯齿状的表面。
海洋大学材料化学家、该论文的合著者郭庆旺表示，海绵的配方是可调节的。他说，通过调整两种化合物混合时的温度，可以使海绵的孔隙度增加或减少。这会影响收集到的颗粒尺寸——高度多孔的海绵有许多非常小的孔，这对于捕获非常小的颗粒很有用。
王说，如果这些海绵能够实现工业化生产，就可以在废水处理厂用于过滤水中的微塑料，或者在食品生产设施中用于净化水。
瑞士苏黎世应用科学大学的化学家克里斯蒂安·阿德哈特（Christian Adlhart）也曾试验过制造用于收集微塑料的海绵过滤器。他认为，也可以将类似的微塑料捕获海绵用于洗衣机。一些微塑料在合成织物在洗涤过程中被搅动时会脱落，进入水道。 当它们在洗涤时被搅动。阿德哈特说：“你可以把这样的海绵放在滚筒里。我想它会吸收大部分纤维。”
他补充说，这样的海绵之所以有效，得益于两种机制。例如，如果水被主动通过海绵（例如通过挤压和释放），微塑料颗粒就会像弹珠被装进桶里一样被困在海绵的孔隙中。但即使海绵只是漂浮在静止的水中，静电相互作用也会导致一些塑料颗粒附着在上面。
然而，海绵的潜在应用存在一些障碍。阿德哈特说，一个障碍是淀粉和明胶对食品行业很重要，这意味着未来可能会出现关键原料的竞争。然而，可以使用不同的材料制造类似的海绵。例如，阿德哈特和他的同事们开发的版本 使用的则是壳聚糖——一种源自甲壳类动物壳的糖——来提供海绵的结构。阿德哈特说，壳聚糖目前并未广泛用于商业用途，因此不会面临同样的竞争。
阿德哈特说，他的海绵设计灵感来自牡蛎的滤食活动，牡蛎通过泵水通过鳃来捕获海水中的颗粒。他的海绵设计涉及将壳聚糖纳米纤维编织在一起形成一个基质。
壳聚糖、淀粉和明胶都是可生物降解的。然而，王及其同事开发的制造海绵的工艺使用了甲醛，这是一种剧毒化合物，海绵中也残留有其痕迹。王说，他们正在努力寻找替代品，以便能够制造出完全环保的海绵。
德国亥姆霍兹环境研究中心（Helmholtz Centre for Environmental Research）的化学家阿内特·乔治（Anett Georgi）没有参与这项研究。她说，就清理海洋中的微塑料污染而言，关键在于阻止其流入。她表示，我们应该从那些尚未采用现有技术（如 沙子过滤器 或 活性炭）来去除塑料的废水处理厂入手。
乔治说，这是可以很快实现的，“我们不必等待奇特的材料。”但她认为，对于小规模应用，例如从家用供水系统中去除微塑料，新的海绵过滤器可能很有用。
英国国家海洋学中心（National Oceanography Centre）的爱丽丝·霍顿（Alice Horton）表示，仍然缺乏证据表明这些较新的海绵技术能够以具有成本效益的方式在规模化去除水中的微塑料方面取得成功。但她有一点很有信心，那就是试图在微塑料已经进入海洋后将其清除的努力 很可能注定失败。
她谈到这一点时说：“我认为我们无法大规模地做出任何有影响的事情。我们必须首先阻止它进入那里。”
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