书城童书小朋友最想知道的162个奇思妙答
48439900000047

第47章 沉默的橡胶

最近我的邻居说,他一直想知道为什么汽车轮胎上的灰尘从来没有多到能看得见的难度?灰尘应该在轮胎上面聚集很多才对。我告诉他我在一些地方看到,轮胎灰尘被一种细菌以奇怪的方式吃掉了。这是个事实还是想象?

轮胎上的颗粒确实在轮胎行驶时聚集,然后又被雨水冲走。但许多细菌与真菌确实也可以降解橡胶。天然乳胶由超过2000种植物分泌,以保护自身伤口愈合。它由碳原子长链组成。降解橡胶的微生物利用特殊的酶打破长链。最近发现了这样一些酶,也测出相关基因的DNA序列。

收割的3/4天然橡胶被用于制造汽车轮胎。它们具有的软度与伸缩性是自然给予树木最理想的绷带,这些优秀特性也适用于橡胶所制造的产品,比如橡皮筋、手套与对身体的保护用品。然而,轮胎必须非常耐用。因此,轮胎是通过各种硫化过程制成的,这种技术由查尔斯·古德耶在1839年发明。

硫化橡胶由加热天然或人造橡胶与硫等其他化合物所得。在这个过程中,硫将橡胶中的碳链如桥一般连接起来。因此硫化橡胶与天然橡胶相比不易被气体或水渗透,微生物也不易进入连接的碳链中。另外,硫化过程中加入的一些有毒化合物,使得橡胶(特别是硫化橡胶)的生物降解成为一个缓慢的过程。

由于废旧轮胎在各种固体废物中占12%,因此,优化橡胶的生物降解过程就吸引了很多人的兴趣。如今大约一半废旧轮胎被烧毁以发电,或者在整修路面时铺到地下成为沥青混合物。另一种循环方式则是把硫化橡胶变为细小颗粒,与新生产的非硫化橡胶混合制成再生橡胶,但这种再生橡胶的性能并非最佳。

最新研究表明,将硫化橡胶与可破坏碳链间硫桥的细菌一起预热,可使碳链形成新的连接,得到高质量的再生橡胶。由于研究者已经发现专用于切断碳链、破坏硫桥与对硫化橡胶解毒的各种微生物,如今他们正继续探索如何多步骤地进行生物修复。