鱼鳞加热后可用于检测水体有否污染物,甚至充当吸附剂,从水中吸附污染物,并在封闭的系统进一步处理污染物,缓解环境污染问题。此外,鱼鳞加热后也具荧光特征,能作为可持续的隐写方案,传达秘密信息,或用于艺术创作。

根据联合国粮食及农业组织2021年发布的报告,到了2030年,全球每年的食用鱼量将增加14.8%,或2300万公吨。换言之,2030年的食用鱼量将达1亿8100万公吨。

另有研究指出,全球每年丢弃720万至1200万公吨的鱼相关垃圾,当中包括大量的鱼鳞。

新加坡国立大学理学院物理系高级研究员林晓黛博士(左)多年前是国大理学院物理系教授苏重豪的学生,如今两人成了同事,发现新知识的同时,也积极培养下一代科学家。(蔡家增摄)

鱼鳞含有丰富的胶原蛋白和羟磷灰石(hydroxyapatite)。新加坡国立大学研究团发现,用270摄氏度加热鱼鳞三分钟,鱼鳞的原子排列会在高温下改变,使鱼鳞更具吸附能力,可以高效吸收罗丹明B(Rhodamine B)。

罗丹明B是易溶于水的染料,常用于纺织业,但这种染料对人体有害,可能造成癌症和肝衰竭等健康问题,也影响海洋生态。

国大理学院物理系高级研究员林晓黛博士接受《联合早报》采访时说,加热后的鱼鳞接触罗丹明B后,10分钟内就能吸附91%的罗丹明B。把从水中吸附污染物的鱼鳞,带回实验室进一步处理,以去除罗丹明B,有助缓解水体污染的问题。

目前市面上有其他吸附罗丹明B的方式,例如加工后的白糖接触罗丹明B,12分钟内可吸附98%的罗丹明B。

虽然加工的白糖也具高效吸附能力,但白糖要能发挥吸附作用,须先经过化学处理、清洗,并用700摄氏度加热数小时,过程耗能耗时。

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此外,改用鱼鳞也能推动循环经济,因为已用于吸附的鱼鳞,只要经超声处理,便可重复使用,吸附能力能维持至少六次使用。

鱼鳞加热后具荧光特征 可用于隐写从而传达秘密信息

加热后的鱼鳞吸附罗丹明B后,在绿光照射下会呈现红橙色。研究员用吸收罗丹明B的鱼鳞拼凑《联合早报》的“早”字,过后用绿光照射,就可看见红橙色的“早”字。(新加坡国立大学提供)

国大理学院物理系教授苏重豪说,加热的鱼鳞吸附罗丹明B后,在绿光照射下会呈现红橙色。团队接下来将探讨开发一款经济且易得的罗丹明B检测器,及时发现水体中是否含罗丹明B,避免人们接触含有罗丹明B的水体而病倒。

他说,鱼鳞加热后,胶原蛋白会分解,即使没有吸附罗丹明B,本身已能在紫外线的激发下发出蓝光。换句话说,加热的鱼鳞具荧光特征,可用于隐写,传达秘密信息,或用于艺术创作。

“要识别纸钞的真假,只要用紫外线照射,原本隐匿的特征会发光,日后或可考虑使用处理过的鱼鳞,作为另一种隐写识别技术,为环保尽一分力。”

加热后鱼鳞因为胶原蛋白分解,在紫外线的激发下能发出蓝光,蓝色的深浅取决于鱼鳞加热的时长。(新加坡国立大学提供)

林晓黛则说,罗丹明B本身呈鲜桃红色,但在水体中经稀释后,颜色会变淡,肉眼未必能识别水体是否含罗丹明B。因此,检测器旨在克服视觉障碍。要做到这一点,研究团也须了解鱼鳞的敏感度,即鱼鳞还能检测出的最低罗丹明B浓度。

苏重豪认为,要大规模生产鱼鳞为吸附器是可行的,因为全球每年丢弃大量的鱼鳞,而要加热大量鱼鳞,可用烘面包的烘炉。

他笑说:“我现在给林晓黛的挑战是,加工后的鱼鳞能否吸附空气中的污染物。原则上,这是行得通的。如果进一步研究发现这类生物技术能吸附树林砍伐造成的烟霾、汽车排放,或垃圾车的臭气等,对环境有益。”