美國國家航空暨太空總署(NASA)與美國普渡大學等組成的研究團隊開發了一項以馬鈴薯來源的澱粉為原料之航太用生物降解性凝膠。研究團隊透過將澱粉合成凝膠時所需的藥劑濃度與比例予以最佳化,並分析凝膠的化學特性,成功製作出具有與一般航太用途凝膠相當性能的生物降解性凝膠,今後可望作為對環境友善的植物性材料,應用於飛機或太空船的隔熱材料等領域。
新開發的凝膠係將馬鈴薯來源的澱粉與醋酸、甘油混合後以100℃進行反應,在室溫下靜置後再以-20℃進行冷凍,最後以二氧化碳利用溶解度差異進行萃取製成。
研究團隊藉由調整澱粉與醋酸、甘油的配比,進行密度與彈性模數的測量、電子顯微鏡觀察等實驗,發現澱粉會影響包括彈性模數在內的所有特性,醋酸則對孔隙結構與機械特性產生影響,而甘油則與密度與收縮率相關。
此外,研究中也發現經由高溫反應、隨後在常溫靜置再冷凍的程序,可形成具有精密結構的凝膠。最終,研究團隊成功製作出化學特性幾乎與航太用凝膠相同的生物降解性製品。
在航太領域中,凝膠通常使用於隔熱材料等用途。過去NASA雖已開發出多種類型的凝膠,但大多是以化學藥劑合成製成。若能以植物來源的生物降解性凝膠取代,不僅環境負擔較小,亦可望作為永續材料予以活用。