新加坡国立大学 (NUS) 的物理学家开发出一种方法，可将鱼鳞废物转化为具有双重功能的多功能材料：敏感信息加密和作为生物吸附剂有效去除罗丹明 B 污染物。
海鲜是许多人喜爱的美味佳肴，预计全球每年将有 7.2 至 1200 万吨鱼类废物被丢弃。这使得鱼鳞废物成为丰富的自然资源，在我们努力实现可持续生活的过程中，可以探索替代的升级回收计划。
随着人口的增加和资源的有限，提高可持续性的潜在途径在于增加废物材料的再利用。通过重新审视废弃材料，研究人员可以发现以前被忽视的有趣特性和多功能性。
新加坡国立大学物理系教授 Sow Chorng Haur 和他的研究团队发现，通过将鱼鳞废物置于最佳加热条件下，材料会发生显着变化，在紫外线照射下发出鲜艳的青色，与原来暗淡的宝蓝色荧光不同。这种变化可以在大规模(使用加热板)和微米级(使用聚焦激光束)上发生。
研究人员发现，这些经过处理的鱼鳞作为罗丹明 B 的吸附剂表现出卓越的功效，罗丹明 B 是一种常见染料，与潜在的健康风险和海洋生态系统的威胁有关。此外，调节荧光的能力允许在没有明显物理变化的情况下将文本和图像雕刻到鱼鳞表面上，使该材料成为多维安全的天然介质，能够传输微观和宏观文本和图像。
研究团队包括新加坡国立大学的 Sharon Xiaodai Lim 博士、新加坡科学技术研究局的张正博士以及新加坡国立大学数学与科学高中的 Malcolm SOW Miao Geng 先生，他们在该杂志上发表了他们的研究结果自然通讯。
鱼鳞主要由交错胶原蛋白和羟基磷灰石 (HAp) 组成，交联胶原蛋白是一种以保持年轻外观而闻名的蛋白质，羟基磷灰石是一种存在于骨骼和牙齿中的矿物质。由于其良好的生物相容性，人们开发了不同的方法来提取这些成分并将其功能化为荧光标记用于体内研究。
然而，这些过程通常需要大量的时间、能源和化学资源。因此，人们强烈希望通过更直接、更高效的方法实现鱼鳞的荧光增强，从而从这种低成本的废料中获得经济效益。
加热时，鱼鳞废物会发生化学和物理变化。胶原蛋白的长链被分解成更小的片段，在紫外线激发下发出蓝光。同时，原子排列发生变化，形成表面和内部孔隙，从而改变荧光特性并增强污染物吸附。
处理过的鱼鳞用作染料的吸附剂时，可在短短 10 分钟的接触时间内有效去除罗丹明 B 污染物(去除率达 91%)。出于可持续发展的目的，被罗丹明 B 分子污染的鱼鳞可以通过简单的超声处理过程进行回收。
展望未来，研究团队热衷于将这些经过处理的鱼鳞开发成经济且易于使用的罗丹明 B 测试套件，用于外场检测。这种方法将有助于最大限度地减少依赖天然水体和外地科学家在运输受污染水源时消耗/接触罗丹明 B 的风险。
索教授说：“随着全球人口的增长和资源变得更加有限，增强可持续性的一个潜在途径是更加重视废物材料的再利用。通过重新评估废物流，可以在材料中发现有趣的特性和多功能性，这些材料可能具有之前被忽视了。”
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