16世紀,西班牙探險家第一次踏上南美大陸時,橡膠便進入了他們(men) 的視野。印第安小孩和青年在玩一種膠球遊戲,這種小球落地後能反彈得很高,如捏在手裏則會(hui) 感到有黏性,並有一股煙熏味。印第安人還會(hui) 把一些白色濃稠的液體(ti) 塗在衣服上,雨天穿這種衣服不透雨。還將這種白色濃稠的液體(ti) 塗抹在腳上,雨水也不會(hui) 弄濕腳。
一番尋根究底之後,人們(men) 終於(yu) 發現了這些“神奇”液體(ti) 的來源——雨林中橡膠樹的乳汁。而如今,橡膠已經廣泛應用在我們(men) 生活的方方麵麵,成為(wei) 人們(men) 親(qin) 密的“夥(huo) 伴”。
並不美味的白色乳汁
橡膠樹為(wei) 大戟科多年生喬(qiao) 木,是一種典型的熱帶雨林樹種,因其每一小根葉柄上總是著生3片葉片,所以又有三葉橡膠樹之稱。它的原生地僅(jin) 限於(yu) 南美洲巴西亞(ya) 馬孫河流域,南緯0°-5°的衝(chong) 積平原和熱帶雨林。
與(yu) 絕大多數大戟科植物一樣,橡膠樹的乳汁是防禦動物啃食的武器。雖然,橡膠樹的汁液——膠乳沒有強烈的毒性,但也不是清甜解渴的“飲料”。
橡膠的膠乳中有30%-40%是固體(ti) 成分,幾乎所有的固體(ti) 物質都是聚異戊二烯。這種物質是非常穩定的聚合物,能夠忍受酸堿的折磨,自然也就不會(hui) 害怕動物的消化係統了。那些誤食橡膠汁液的昆蟲,腸道難以排泄而因此堵塞,然後隻能被餓死了。
還好,我們(men) 人類的腸道比昆蟲的粗得多,如果不是喝下大桶膠乳,是不會(hui) 有問題的。這種並不美味的白色乳汁在人類手中幻化成一種特殊的材料。
橡膠讓世界滾動起來
1852年,美國化學家查爾斯·固特異在做試驗時,無意中發現了橡膠硫化法,偶然相遇的橡膠和硫磺,組成了不再黏糊的膠皮。發現硫化橡膠技術純屬偶然,固特異隨手打翻的橡膠溶液灑落在了地上,在他清理汙漬的時候發現,灑在地上的橡膠有了柔韌性,而且也不再黏黏糊糊的了,原來地板上撒的硫磺粉末是引發橡膠巨變的“點金石”。實際上,橡膠分子就像一條條線,彼此之間沒有聯結,所以沒有足夠的彈性。而硫分子的加入,把這些線結成了網,所以就有了全新的性能。從(cong) 此,橡膠正式成為(wei) 了一種工業(ye) 原料。
固特異的發現將橡膠引入人們(men) 的日常生活,不久之後,英國人鄧祿普發明了全世界最早的充氣輪胎。1895年,第一輛裝配充氣輪胎的汽車駛出了工廠,之後,福特汽車的流水線生產(chan) 開始了。汽車工業(ye) 的興(xing) 起,激起了對橡膠的巨大需求,膠價(jia) 也隨之猛漲。橡膠讓世界滾動了起來。
苦苦尋找橡膠的替代品
橡膠樹已經成為(wei) 重要的戰略資源,因此,人們(men) 在開發天然橡膠的替代產(chan) 品。通過化工合成的方法,已經可以生產(chan) 出類似的材料。但是,人工合成橡膠在性能上仍然無法完全代替它們(men) 的天然親(qin) 戚。另一個(ge) 解決(jue) 途徑是,尋找其他可以分泌膠乳的植物。最先進入人類視野的是可以提供美味果實的人心果。
分泌膠乳的人心果
人心果,果如其名。這種山欖科植物的果實形似心髒,在成熟之後,會(hui) 變得甜美多汁,是常見的熱帶水果。在這種植物的原產(chan) 地——中美洲的叢(cong) 林中,瑪雅人和阿茲(zi) 特克人都有咀嚼人心果樹脂的習(xi) 慣。當時的人缺吃少喝,很有可能靠嚼人心果樹脂來安撫空虛的胃。還別說,這還真是最初的口香糖的重要作用,這也正是瑪雅人和阿茲(zi) 特克人咀嚼人心果樹糖膠的重要原因。看起來是多麽(me) 無奈的選擇。當歐洲殖民者來到人心果的老家之後,他們(men) 更興(xing) 趣的是,這種有彈性的物質能不能替代橡膠。
隨著第二次工業(ye) 革命的興(xing) 起,人類對橡膠的需求量與(yu) 日俱增,但是天然橡膠的供給畢竟非常有限。尋找替代品就成了植物獵人的一個(ge) 重要工作。正是基於(yu) 這個(ge) 原因,人心果樹膠成了潛在的黃金替代品。
口香糖裏還要添加改善吹泡泡性能的樹脂,改善咀嚼質地的蠟質(比如棕櫚蠟、蜂蠟、石蠟),再加上薄荷醇以及各種甜味劑
19世紀60年代,墨西哥前總統安東(dong) 尼奧·洛佩斯·德·桑塔·安納將軍(jun) 把人心果樹膠帶到了美國紐約,遺憾的是人心果樹膠做輪胎的性能並不如真正的橡膠。但是這種物質在超市的零食貨架上獲得了新生,混合了蔗糖的人心果樹膠被切成小條之後成為(wei) 人們(men) 喜愛的口香糖產(chan) 品,隨著兩(liang) 次世界大戰中美軍(jun) 的腳步,這種零食很快風靡全球。
沒過多長時間,人心果樹膠就被人工合成的橡膠類物質取代了,比如丁苯橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯橡膠等,這些橡膠的性能更好,口感也更好。根部分泌乳膠的菊科蒲公英屬植物橡膠草
相比於(yu) 人心果,菊科蒲公英屬的植物橡膠草,要靠譜得多。在橡膠草的乳汁中,含有20%左右的橡膠。更難得的是,橡膠草比橡膠樹耐寒,所以可以在寒冷地區種植。對於(yu) 那些沒有熱帶國土的國家有著不小的吸引力。但是,橡膠草是一年生的草本植物,產(chan) 量和橡膠含量都比橡膠樹低,要進入實用領域還有一段路要走。
如今,我們(men) 幾乎每天都在跟橡膠打交道,中國已是全球最大的天然橡膠消費國,從(cong) 電線到汽車輪胎;從(cong) 橡皮擦到神舟飛船;從(cong) 腳下的球鞋到身上的雨衣。離開橡膠,似乎整個(ge) 世界都將停止運轉。橡膠已經成為(wei) 工業(ye) 和信息化社會(hui) 的支柱,天然橡膠是關(guan) 係國計民生的重要戰略物質,這是當年擺弄膠球遊戲的人們(men) 無論如何也想象不到的。
撰文:史軍(jun) 繪圖:駱玫
來源:《星空体育官网入口网站就是力量》雜誌
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情
![]()

