在人们的传统印象中，花粉不过是引发花粉症的“罪魁祸首”，或是植物繁殖的“小角色”。然而，新加坡南洋理工大学的科学家却另辟蹊径，让这些看似平凡的粉末状物质摇身一变，成为了制造环保材料的“潜力股”。

花粉研究的意外发现

走进新加坡南洋理工大学Nam – Joon Cho的实验室，这里看似与其他科研机构并无太大差异，但科学家们实验服上沾染的橙黄色污渍，却暗示着他们正在研究一项不同寻常的课题——花粉。Cho是一位材料科学家，他耗费十年时间，专注于改造花粉坚硬外壳的技术。花粉由坚韧聚合物构成的外壳被誉为“植物界钻石”，而Cho的突破在于将花粉颗粒转化为果酱般的凝胶态。

软化外壳的突破性技术

处理花粉时，首先要通过“脱脂”工艺去除颗粒表面的黏性涂层，这是制造药物递送空胶囊的第一步。但花粉由生物聚合物孢粉素构成的外壳坚硬无比，长期困扰着研究者。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，能显著改变花粉颗粒表面化学特性，使其快速吸水并锁住水分。处理后的花粉变得如培乐多彩泥般柔韧，原本坚硬惰性的花粉颗粒仿佛被赋予了新的生命。这种柔软易黏合的特性，为花粉的应用开拓了众多新场景。

花粉基材料的多元应用

纸张与薄膜

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。这种花粉基材料对pH值和湿度等外部刺激具有响应特性，碱性溶液能使花粉组成聚合物更亲水，凝胶会根据环境条件通过吸排水膨胀或收缩。在未来，它有望应用于智能执行器、可穿戴健康监测器等领域。此外，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。而且，花粉纸可进行印刷，有望成为传统纸张的可持续替代品。传统造纸需砍伐树木，每生产一页纸还要消耗高达13升水，而将产籽植物自然释放的大量花粉转化为纸张仅需简单几步，还能通过碱性溶液冲洗实现脱墨循环利用。

海绵

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。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。

花粉材料的未来展望

虽然花粉基产品走向市场仍需时日，当前面临着预判挑战并设计可持续解决方案的问题，但与甲壳素、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，无需摧毁植物，甚至无需采摘花朵。科学家们相信，随着技术的不断发展和完善，花粉这一曾经被忽视的物质，将在环保材料领域绽放出耀眼的光芒，为我们的生活带来更多绿色和可持续的可能。