应对开发新型生物聚合物的挑战

蓝色背景上印有“100%可生物降解”字样的透明空塑料袋。

随着人们对塑料环境影响的担忧日益加剧,研究人员正在开发更具可持续性的替代聚合物以取代传统塑料。传统塑料聚合物由不可再生材料制成,一旦成型,便难以自然降解。尽管过去十年中塑料聚合物的回收利用已得到普及,但该工艺并非适用于所有应用场景,且高度依赖大规模的回收基础设施。为解决这些问题,研究人员已将目光转向塑料替代品及相关新材料的开发。

生物聚合物是由淀粉和纤维素等植物来源制成的聚合物,是传统塑料的一种热门替代品。生物聚合物的主要优势在于它们可以利用可再生植物资源开发,并被设计为易于生物降解。然而,开发一种兼具塑料特性的可持续生物材料极具挑战性。使用 CAS 解决方案的研究人员能够获取全面的信息,从而辅助文献综述和聚合物开发,为其创新成果提供知识产权保护,并利用定制化的数字化转型基础设施来加速研发进程。

探索 CAS 解决方案

简化您的文献综述

行业内的研究人员始终在探索新方法并设计新型聚合物,因此,及时掌握不断演进的发展动态对于保持市场竞争力至关重要。在生物聚合物设计的初期阶段,科学家必须梳理围绕不同材料选择的文献,以找到最适合其应用需求的材料。

Starch

Plant starches can be combined with plasticizers to create either flexible or rigid bioplastics

Cellulose

Plant-derived cellulose can be used to create a range of bioplastics, including cellulose acetate 

Alginate

Derived from sources including algae and seaweed, alginate can be used to develop plastics both alone and in combination with other biomaterials like cellulose 

Chitosan

Chitin, sourced from yeast or invertebrates, can be deacylated into chitosan and used to create plastics with antimicrobial properties

您可以使用 CAS SciFinder Discovery PlatformTM 识别这些生物聚合物材料随时间变化的出版趋势。过去 20 年的期刊文章和专利发表数量表明,人们对这些材料的兴趣正呈指数级增长。虽然淀粉在已发表的文章和专利中仍占据主导地位,但壳聚糖在该领域正受到越来越多的关注。

使用 CAS SciFinder® 简化文献综述流程并加速生物聚合物材料的搜索。该解决方案具备先进的筛选技术,包括“概念”和“物质角色”过滤器,可简化搜索路径,助您快速定位理想材料,从而将更多时间投入到创新工作中。

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优化单体与聚合物

聚合物和塑料可以根据应用需求被开发出多种不同的特性。这些特性涵盖了从柔软灵活到坚硬强韧的范围,同时还表现出透明度、渗透性和疏水性等其他功能。这些特性由聚合物结构或其单体决定。因此,在生物聚合物开发过程中,必须对结构进行精细优化。

Interface showing filtered polymer substances with chemical structures, names, and reference, reaction, supplier counts.

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CAS SciFinder 可助您探索单体和聚合物的结构特性。利用“概念”和“物质角色”过滤器缩小搜索范围,进一步优化搜索结果,从而帮助您确定下一次创新所需的结构。通过轻松获取相关的参考文献、反应和供应商信息,它将所有重要的聚合物研究资料汇集于一处。

UI showing filter options with selected biological terms and substance roles in a concept filtering tool.

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保护您的生物聚合物创新成果

在快节奏的生物聚合物开发市场中,研究人员需要保护其发现,并充分利用与其新型材料相关的知识产权保护。全球生物聚合物和生物塑料市场预计到 2028 年将达到289.4 亿美元,该领域的新创新潜力巨大。行业巨头们已经在扩大业务规模,例如全球领先的生物聚合物生产商Braskem,在投入 8700 万美元后,将其生物聚合物产能提高了 30%。

借助 STN IP Protection SuiteTM,您可以获取关键的知识产权洞察,以审视生物聚合物领域并保护您的创新成果。从探索全面的专利信息到创建定制化提醒以随时掌握最新的申请和行业动态,CAS 将在您的知识产权保护之旅中提供支持,帮助您确保生物聚合物突破性成果的安全性。

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引入数字化转型技术

随着人工智能 (AI) 技术不断改变研究格局,引入全面的数字化转型计划对于保持领先地位至关重要。在设计生物聚合物时,可以构建 AI 工作流来加速创新并降低研发成本。

一项2022年的研究提出了一种将多任务深度神经网络应用于生物塑料设计的新方法。研究人员利用神经网络预测了聚羟基脂肪酸酯(PHA)的材料特性,这种生物塑料的化学复杂性限制了传统的研发方法。凭借该算法的强大功能,团队成功将近140万个候选材料缩小至14种基于PHA的生物塑料,这些材料有望替代占全球塑料产量75%的七种石油基塑料。

图像

凭借深厚的知识管理专长,CAS定制服务SM团队能够协助您构建符合特定需求的数字化转型技术。我们的团队不仅能帮助您将自有数据整合至CAS内容合集TM及外部第三方数据集中,还能为您开发包括人工智能和机器学习在内的各类数字化解决方案。

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共创未来的生物聚合物

尽管开发下一代生物聚合物面临诸多挑战,但该市场为业内研究人员提供了巨大的机遇。CAS能够简化您的研发流程,为您通往下一项生物聚合物创新扫清障碍,助力您保护知识产权,并支持您的数字化转型计划。立即与CAS携手合作,加速您创造未来生物聚合物的进程。

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