Новый материал восстанавливается за счет углерода в воздухе

Команда американских ученых разработала материал, способный самостоятельно восстанавливаться, используя углекислый газ из воздуха.

Материал, разработанный химиками из Массачусетского технологического института, может вступать в реакцию с углекислым газом в воздухе для роста, укрепления и даже восстановления. Полимер, который однажды может быть использован в качестве строительного или ремонтного материала для защитных покрытий, непрерывно конвертирует парниковый газ в укрепляющий его углеродосодержащий материал.

Версия нового материала — это синтетическое гелеобразное вещество, осуществляющее химический процесс, схожий с тем, как растения используют углекислый газ для роста своих тканей. Статья о проведенной работе опубликована в журнале Advanced Materials. Над ней работали профессор Майкл Страно, постдок Сеон-Ёнг Куак и еще восемь человек из МТИ и Калифорнийского университета в Риверсайде.

Разработка синтетического материала, для изготовления которого не нужно ископаемое топливо и который потребляет углекислый газ из воздуха, обладает очевидными преимуществами для окружающей среды и климата. Для изготовления материала ученые использовали гелиевую матрицу, состоящую из полимера на основе аминопропилметакриламида (APMA) и глюкозы, глюкозооксидазы и хлоропластов. При добавлении углерода он становится крепче. Этот материал пока недостаточно крепок для использования в строительстве, но его уже можно применять для заполнения трещин или покрытия.

Сейчас команда сосредоточена на оптимизации свойств материала. Коммерческое применение такого самовосстанавливающегося покрытия и пломбировочного средства осуществимо в ближайшее время. Осталось внести доработки в химическую структуру материала, прежде чем из него можно будет изготавливать строительные материалы и смеси.

Одно из главных преимуществ таких материалов — в том, что они самостоятельно восстанавливаются под воздействием солнечного или даже искусственного света в помещении. Если поверхность поцарапана или треснула, поврежденная область заполнит трещины и устранит повреждения, не требуя каких-либо внешних воздействий.