麻省理工學院(MIT)開發了一項可望做為化妝品、農藥等用途所使用之塑膠微膠囊的替代品,且具有生物降解性的蠶絲類(Silk)材料。根據歐洲化學品管理局(ECHA)估計,僅在歐盟地區每年就產生5萬噸做為添加劑用途的微塑膠,且歐盟市場已宣佈2025年前意圖性添加的非生物降解性微塑膠將受到監管。因此許多產業都在尋找可生物降解、實用且經濟的替代品。
有鑑於此,MIT關注於可以安全地利用於食品或醫藥品用途的絲蛋白材料,並透過調整蠶絲材料的聚合物鏈排列與添加表面活性劑,開發了一項蠶絲蛋白微膠囊化的方法。此外,將芯材與塗佈材料在水溶液中混合,並改良了噴霧乾燥與噴霧冷凍乾燥技術,製作出大小約數nm~100 nm的絲蛋白微胞(高分子聚集體,Micelle)。絲蛋白微胞為中空結構,表面可以加工製成光滑、凹凸不平、多孔質等各種狀態,並可調整特性,例如親水性、疏水性或介於兩者之間。
經實證確認,利用既有的標準噴霧式製造設備與蠶絲來源的塗佈材料可以製作出標準型水溶性微膠囊除草劑,且除草劑使用於溫室種植的玉米,發現比既有除草劑產品更有效,對農作物的影響也更小。目前大部分的蠶絲來自於中國,但MIT的新技術可以使用低品質或廢棄的蠶絲做為材料,將能促進降低成本,且更容易拓展至其他地區。