经重新设计改造，这种粉末状物质可转化为多种环保材料。

乍看之下，新加坡南洋理工大学Nam-Joon Cho的实验室与普通科研机构并无二致 —— 科学家埋头工作，实验台拥挤繁忙，设备运转声不绝于耳。但挂在衣钩上的实验服沾染的橙黄色污渍，暗示着这里正在研究不同寻常的课题。

这些粉末状污渍正是花粉：树木、杂草和禾本科植物按季节释放的含有雄性生殖细胞的微小颗粒。但Cho研究的并非花粉引起的花粉症等恼人影响，亦不关注其对植物自身的意义。这位材料科学家耗费十年时间，开创并完善了改造花粉坚硬外壳的技术 —— 这种由坚韧聚合物构成的外壳被誉为"植物界钻石" —— 将颗粒转化为果酱般的凝胶态。

Cho认为，这种微凝胶可成为多种环保材料的通用基础成分，包括纸张、薄膜和海绵。Cho在《2024年度化学与生物分子工程评论》中共同撰写了花粉应用前景的综述，他表示："多数人认为花粉除了授粉和作为昆虫食物外毫无用处，但若掌握处理方法，它具有极高应用价值。"持此观点的科学家并非只有他一人。西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学纳米技术与药物递送研究员Noemi Csaba希望将中空花粉壳开发成保护性载体，用于向眼部、肺部及胃部递送药物。

Csaba指出，研究花粉人类应用价值的学者极为稀少。"这令我颇感意外，"她表示，"花粉是一种极其有趣的生物材料。"

软化外壳的突破

科学家处理花粉时，首先可通过"脱脂"工艺去除颗粒表面的黏性涂层。剥离这些脂质和致敏蛋白是制造Csaba所需的药物递送空胶囊的第一步。然而，花粉由生物聚合物孢粉素构成的外壳看似坚不可摧，长期困扰研究者并限制了其应用。

转机出现在2020年，Cho团队发现将花粉置于80摄氏度的氢氧化钾碱性溶液中培养，可显著改变花粉颗粒表面化学特性，使其能够快速吸水并锁住水分。参与技术开发的实验室研究员Shahrudin Ibrahim解释道：处理后花粉变得如培乐多彩泥般柔韧，而原本的花粉颗粒更像弹珠 —— 坚硬惰性且反应迟钝。处理后颗粒柔软易黏合，可形成更复杂的结构。他在实验室自豪地举起一瓶黄褐色凝胶时表示，这开拓了众多应用场景。

当微凝胶被注入平面模具干燥后，会根据最终厚度自组装成坚固柔韧的纸张或薄膜。该材料对pH值和湿度等外部刺激具有响应特性：碱性溶液使花粉组成聚合物更亲水，因此凝胶会根据环境条件通过吸排水膨胀或收缩。新加坡研究团队认为，这种卓越的特性组合使花粉基薄膜在未来智能执行器（感知环境变化并响应）、可穿戴健康监测器（检测心电信号）等领域具有应用前景。花粉天然的紫外线防护特性，还可能使其替代钙钛矿太阳能电池等光电器件中的某些光活性基底。

Cho实验室还证实花粉纸可进行印刷。已获得微凝胶生产工艺专利的Cho指出，这有望成为书写、印刷及包装用传统纸张的可持续替代品。传统造纸不仅需砍伐树木，每生产一页纸更需消耗高达13升水。而产籽植物会自然释放大量花粉，将其转化为纸张仅需简单数步，且用碱性溶液冲洗即可脱墨实现纸张循环利用。

此外，冷冻干燥的花粉微凝胶可形成多孔海绵，可用于组织工程支架、止血或吸收漏油等领域。Cho团队通常使用从中国采购的廉价向日葵与山茶花蜂花粉混合物，但其碱水解方法适用于多种植物物种。Cho补充道，花粉产量巨大 —— 仅一株普通向日葵花冠每年夏季就可产生2.5万至6.7万粒花粉，且易于从商业化蜂箱中收集。

Ibrahim表示花粉基产品走向市场仍需时日，当前关键是预判挑战并设计可持续解决方案。与甲壳素、纤维素等需破坏甲壳动物或树木获取的生物材料相比，花粉的资源消耗显著降低："我们无需摧毁植物，甚至无需采摘花朵。"

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