Новый «живой» материал самовосстанавливается и убирает углерод из воздуха

Новый «живой» материал самовосстанавливается и убирает углерод из воздуха
Новый «живой» материал самовосстанавливается и убирает углерод из воздуха

Новый универсальный материал, разработанный инженерами из исследовательского центра Массачусетского технологического института, может извлекать углекислый газ из воздуха, расти, укреплять и ремонтировать сам себя. Такой материал представляет собой совершенно новую концепцию в материаловедении, ведь он синтезирован за пределами органической сферы.

Почему это так важно

Суть новой разработки инженеров-химиков из MIT (Массачусетский технологический институт) звучит на «грани фантастики»: синтетический неорганический материал ведет себя почти как живое растение – он извлекает углекислый газ из воздуха и «ремонтирует» сам себя. Существующая версия нового материала представляет собой гелеобразное вещество, в котором под воздействием солнечного света происходят химические процессы. В результате этих реакций материал увеличивает свой объем, убирает все повреждения и становится прочнее.

Из такого материала можно, например, изготавливать строительные панели, которые бы доставлялись на стройку в гелеобразном состоянии, экономя средства на транспортировку. Затем, только под воздействием солнечного света и воздуха – панели будут расти, становится прочнее и через некоторое время они будут готовы для строительных операций.

Новый «живой» материал самовосстанавливается и убирает углерод из воздуха
Диаграммы иллюстрируют самовосстанавливающиеся свойства нового материала. Сверху образуется трещина в материале, который состоит из гидрогеля (темно-зеленого) с вложенными в него хлоропластами растительного происхождения (светло-зелеными). Внизу, в присутствии света, материал реагирует с двуокисью углерода в воздухе, расширяя и заполняя зазор, восстанавливая повреждение. (С) MIT

Отличные перспективы у нового материала для широкого использования и в качестве защитного покрытия – находясь под открытым небом полимер постоянно будет извлекать углерод из воздуха и становится прочнее. Особенно важен тот факт, что все трещины, царапины и иные повреждения – со временем, в процессе самовосстановления материала, исчезнут, т.е. защитное покрытие «отремонтирует само себя».

Экологический прорыв

Существующая версия нового «почти живого» материала еще не готова для использования в качестве строительного сырья, но уже сейчас может найти свое применение в качестве защитного покрытия для заполнения трещин и других повреждений. Особый восторг вызвал этот синтетический полимер у экологов, ведь при его производстве не используются ископаемые виды топлива, а его применение приводит к поглощению углерода, что имеет очевидные преимущества для окружающей среды и климата.

«Представьте себе синтетический материал, который может расти как деревья, поглощать углерод из углекислого газа и включать его в основу материала», – так говорит профессор Майкл Страно, один из авторов научной публикации.

В первых экспериментах по созданию материала в качестве одного из компонентов использовались биологические не живые хлоропласты, которые были получены из листьев шпината. В текущей и будущих версиях полимера единственный «зеленый» компонент успешно заменен специальным катализатором, который не является органическим по происхождению. Демонстрируемая гель-матрица состоит из полимера, полученного из аминопропилметакриламида и глюкозы.

«Материаловедение никогда не производило ничего подобного, ведь этот материал имитирует некоторые аспекты чего-то живого», – так утверждает профессор Майкл Страно.

Новый «живой» материал самовосстанавливается и убирает углерод из воздуха
Может быть в будущем искусственная трава из нового полимера сможет убирать углерод из воздуха

«Наша работа показывает, что углекислый газ не должен быть только бременем и расходами. Это также новая возможность в этом отношении. Во всем мире есть уголь. Мы строим мир с углеродом. Люди сделаны из углерода. Создание материала, который может получить доступ к обильному углероду вокруг нас, является важной возможностью для материаловедения. Таким образом, наша работа заключается в создании материалов, которые не только нейтральны к углероду, но и избавляют нас от углеродного негатива», – так объясняет важность разработки профессор Майкл Страно.

Авторский коллектив в настоящее время сосредоточился на оптимизации свойств нового «живого» материала. Полимер уже можно производить в больших объемах и коммерческое применение в качестве самовосстанавливающегося покрытия может быть реализовано в самое ближайшее время.

Новый «живой» материал самовосстанавливается и убирает углерод из воздуха

По материалам MIT

Статья была вам интересна? Мы старались для вас! Пожалуйста, поддержите нас репостом в соцсетях или обсудите материал на любимом форуме. Это очень поможет проекту. Спасибо!

Еще интересные публикации: