最近，关于塑料的新闻持续不断，无论是#大西洋中微塑料或达2100万吨#，还是#47个人体器官样本中校测到塑料成分#，“白色污染”已经逐渐威胁着生态平衡， 也在影响着人类健康。
然而在信息时代，电子产品一旦废弃，也会给本就十分脆弱的生态环境系统增添重负。电子产品结构复杂，所用材料涉及的种类很多，加上许多材料有较高的力学强度，很难在自然环境中分解。那么面对来势汹汹的电子垃圾，科学家们会采取哪些富有成效的对抗办法呢？
微生物：化解电子垃圾的勇士
科学家们发现研究开发用于电子产品的可生物降解的材料，是解决电子垃圾问题的一条有效途径。这里所说的生物降解，是指微生物对于材料的降解作用；而可生物降解材料，就是在自然环境中微生物的作用下能够降解的材料。如此说来，不起眼的微生物竟可以成为化解电子垃圾的勇士了。
那么，微生物是怎样发挥作用的呢？电子垃圾的主体是高分子材料，对于可生物降解的高分子材料，将其置于自然环境中“堆肥”的条件下，降解过程就一步步地发生了：首先，微生物分泌出的水解酶黏附在材料表面，通过酶的水解作用，切断材料表面的高分子链，生成小分子化合物，这就是“降解”。
然后，降解的生成物被微生物摄入体内，化作微生物的躯体或转变为微生物活动的能量，经过种种代谢途径，最终转化成二氧化碳和水，或许还有一些对环境无害的无机盐。而二氧化碳和水又将参与新一轮生命物质的缔造，这就是自然界的生命循环，也可看作是“碳素”的循环。在这个循环过程中，微生物的辛勤劳作是功不可没的。
天然高分子：大自然的慷慨馈赠
用于工业产品（包括电子产品）的可生物降解材料，除了要在自然环境中生物降解之外，还应满足其他许多条件：第一，它的生产过程不会对环境造成污染；第二，它的降解产物不会危害环境；第三，在性能上，它要符合产品对材料性能的要求；第四，它必须能够实现工业化生产，使得生产成本降低，满足产品对于材料成本的要求。
要同时满足这么多条件是很不容易的。到哪里去寻觅这样的材料呢？幸而，我们首先可以从大自然的宝藏中获得慷慨的馈赠。
可生物降解材料的主体是高分子材料，而高分子材料分为两大类：一类是天然高分子材料，另一类是合成高分子材料。天然高分子材料就是大自然的赠予。
大自然生生不息地繁育着无数植物和动物，它们体内存在着大量天然高分子物质，包括纤维素、木质素、淀粉、甲壳素、壳聚糖和各种动植物蛋白质，等等。这些天然高分子能够制成可生物降解的材料。
其中，纤维素是最丰富的天然高分子物质，整个地球每年生成数以百亿吨计的植物纤维素，成为储量惊人的可再生资源。纤维素纤维是一种颇有发展前景，可生物降解的天然高分子材料。如今，在科学家的努力下，纤维素纤维已经获得了惊人的应用成果。
聚乳酸：最有前景的可降解
合成高分子材料
再来说说合成高分子材料。前边讲过的天然高分子材料，大多数是可以生物降解的。与此形成鲜明对照，大多数合成高分子材料是不能生物降解的。因此，才有了塑料袋、塑料瓶的白色污染。
近年来，科学界日益重视这方面的研究，一些新型的可生物降解的合成高分子材料被开发研制出来，包括聚乳酸、聚己内酯、聚丁二醇丁二酸酯等。其中，聚乳酸是最具有发展前景的品种。
聚乳酸（PLA）颗粒
提到聚乳酸，人们可能会联想到酸奶，因为酸奶里面是含有乳酸的。但聚乳酸却并非从酸奶中提炼乳酸来生产，而是以玉米等为原料制造的。先将玉米制成淀粉，再对淀粉进行糖化，生成葡萄糖，由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸。
乳酸分子中有一个羟基（-OH）和一个羧基（-COOH），大量乳酸分子在一定条件下发生聚合反应：不同分子的羟基与羧基相互“脱水缩合”，生成酯基（-COO），释放出水。就这样，乳酸分子们“手拉手”形成了聚合物，名叫聚乳酸（英文缩写为PLA）。聚乳酸在聚合物分类中属于聚酯，是一种塑料。
聚乳酸及其制品在堆肥条件下自然分解成二氧化碳和水，是可完全生物降解的合成高分子材料，实属难能可贵。一般塑料以不可再生的石油为原料，生产聚乳酸的原料玉米则是可再生资源。
此外，聚乳酸还具有良好的生物相容性，且安全无毒。然而，聚乳酸在性能上也有其不足之处，如耐热性较差，而且力学性能较脆。综合考虑性能上的优缺点，聚乳酸主要应用于医疗、农业和包装等领域。在被应用于电子产品之前，聚乳酸一直徘徊在高强度材料及其制品的门槛之外。
日本公司用聚乳酸和洋麻
制成了手机外壳
多年来，科技界在努力尝试扩大聚乳酸的应用领域，使这种具有生物降解特性的合成高分子材料能够应用于电子产品。具体的努力方向之一便是提高聚乳酸的力学性能，克服其脆性。为了提高材料的力学性能，通常有两条可供选择的路径：其一，是把该材料与较为“强悍”的材料进行混合，专业术语叫共混；其二，是把该材料与纤维状的材料复合，制成纤维增强复合材料。
对于聚乳酸，科技人员首先尝试了第一条路径。国外多家公司研制了聚乳酸与聚碳酸酯（PC）的共混材料，用于手机外壳的制造，其性能可与常用的手机外壳材料苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物（ABS）相媲美。
然而，令人遗憾的是，在这类材料中聚乳酸的用量仅为20%～30%，其余为无法生物降解的聚碳酸酯等材料。显然，该类共混材料不可能从整体上实现生物降解。只能说，该类材料由于部分使用聚乳酸而减少了对于石油资源的依赖。
科技工作者又尝试了第二条路径。日本一家公司采用洋麻作为天然纤维增强剂，研制了聚乳酸与洋麻纤维的复合材料。用洋麻纤维与聚乳酸制成复合材料，可以显著提升聚乳酸的韧性和耐热性，两者还可以一同实现生物降解，堪称是绝妙的配合。
洋麻是一种草本植物，是生产麻绳、麻袋等物品的原料，具有质地坚韧、纤维长、色泽洁白和拉伸强度高等特点
此外，洋麻很廉价，用在聚乳酸中不会增加成本。日本这家公司已经研制出含有20%洋麻纤维的聚乳酸复合材料，用于制造手机外壳，具有良好的耐热性和抗冲击性。在该复合材料组分中，可生物降解材料占到90%，应该说，这是向完全的生物降解材料迈进了一大步。
假如有一天，你用上了聚乳酸外壳做的手机，会不会联想到酸奶？或者，你阅读了本文之后，会在喝酸奶的时候想到手机呢？
从整个社会的视角来看，以塑料废弃物为标志的“白色污染”正愈演愈烈，石油等资源趋于枯竭也绝非危言耸听，而可生物降解材料的开发在材料性能等方面又遭遇了难题。在这样的大背景下，用于电子产品的可生物降解材料的可喜进展，堪称是人们向绿色环保材料迈进的一次破冰之旅。虽然是初试锋芒，却弥足珍贵。
在童话般的“微观世界”——原子王国里，
原子是真正的主角
本书根据原子的化学性质，
赋予其不同的个性，
从原子的角度讲述化学基础知识，
没有艰深的化学反应式
让孩子既有“仰望星空”的乐趣，
也能体味化学在生活中的角色，
避免了使故事沦为集邮册般的百科知识。