새로운 자기 치유, 탄소 부정적인 자료는 기후 변화를 도울 수있었습니다

생물학은 종종 최고의 디자인 영감이 될 수 있습니다. 가장 최근에는 MIT의 엔지니어가 자연의 플레이 북에서 잎을 취하여 자기 치유력있는 소재를 디자인 할 수있었습니다. 과 탄소 음성. 기후 변화와의 전쟁에서 환영할만한 새로운 도구이며, 언젠가는 콘크리트와 같은 배기 가스가 많은 물질을 훨씬 더 유지 보수가 적고 환경 친화적 인 대체물로 대체 할 수 있습니다.

에 게시 된 새로운 연구에서 고급 재료, 화학 엔지니어들은 기후 온난화 이산화탄소를 대기로부터 끌어낼 수있는 소재를 설계 한 다음 자체 성장 및 수리에 사용할 수있는 방법을 시연했습니다. 이 연구는 MIT의 Michael Strano 교수가 이끄는 연구로 최소의 물질을 필요로하는 저렴하고 생산이 용이 한 자기 수복 폴리머를 사용하여 재료 과학 분야의 장벽을 허물어 놓았다.

"우리의 물질은 대기 중의 이산화탄소와 주변 광을 필요로합니다. 유비 쿼터스입니다."라고 곽세경 공동 저자는 다음과 같이 설명한다. 역 이메일로.

자기 치유력은 흔히 동물계에서 드라마틱 한 기적으로 보입니다. 예를 들어 거꼬리가 꼬리를 자라거나 불가사리가 사지 전체를 자라게하거나 (또는 ​​여전히 사나이가 다시 자라는 사지) 전신). 인류는 스스로를 수리 할 수있는 부드러운 로봇을 디자인하고 산산이 부서진 스크린의 악몽을 끝내기 위해 자기 치유력있는 전화 코팅을 디자인하는 것을 중생으로 시작했습니다. 그러나 이전의 방법은 종종 자외선, 난방 또는 화학 처리와 같은 외부 입력을 필요로합니다. 이 새로운 폴리머는 유지 보수가 훨씬 적고 쉽게 접근 할 수 있고 풍부한 에너지 원인 이산화탄소를 가지고 있습니다.

탄소를 먹는 엽록체는 열쇠입니다

Strano는 보도 자료에서 "이산화탄소에서 탄소를 취하여 물질의 골격에 통합시키는 나무처럼 자랄 수있는 합성 물질을 상상해보십시오.

Strano 팀은 빛을 수확하여 에너지로 전환시키는 식물의 성분 인 엽록체를 이용함으로써이를 가능하게 만들었습니다.

하이드로 겔에는 아미노 프로필 메타 크릴 아미드 (APMA), 시금치에서 제거 된 안정화 된 엽록체 및 글루코스 산화 효소 (GOx)라고 불리는 효소가 있습니다. 햇빛에 노출되면 엽록체가 포도당을 생성합니다. 그런 다음 효소 GOx가 들어 와서 글루코오스를 글루 코노 락톤 (GL)으로 바꾼다.이 글루코놀 락톤 (GL)은 APMA와 완전히 반응하여 하이드로 겔 그 자체 인 글루코스 함유 폴리 메타 크릴 아미드 (GPMAA)를 만드는 물질을 만든다. 연구자들은 글자 그대로 물질이 액체 형태에서 고체로 성장하는 것을 볼 수 있습니다.

폴리머가 풍부하고 매력적이기 때문에 매력적이지만, 엽록체는 또한 도전적인 디자인 문제를 제시합니다. 생물학적 성분으로서 엽록체는 식물 집에서 분리되면 기능을 발휘하지 못합니다. 제거되면 광합성 능력은 최대 몇 시간에서 최대 하루 동안 지속됩니다. 지금은 엽록체를 화학적으로 처리하면 안정성과 포도당 생산이 증가하지만 연구원은 비 생물학적 대안으로 전환하기를 희망합니다.

지속 가능성을위한자가 치유

보다 지속 가능한 생활 방식을 개발해야한다는 긴박감이 커짐에 따라 폴리머는 우리 주위에 건축 환경을 유지하는 것에 관한 생각을 다시 시작할 수 있도록 약속합니다.

"우리의 연구는 이산화탄소가 순전히 부담과 비용 일 필요는 없다는 것을 보여줍니다"라고 Strano는 말합니다. "이것은 또한이 점에서 기회이다. 모든 곳에 탄소가 있습니다. 우리는 탄소로 세계를 건설합니다. 인간은 탄소로 만들어져있다. 우리 주변의 풍부한 탄소에 접근 할 수있는 재료를 만드는 것은 재료 과학의 중요한 기회입니다. 이런 식으로, 우리의 연구는 탄소 중립 만이 아니라 탄소 (C)가 음성 인 물질을 만드는 것에 관한 것입니다."

이 소재는 대규모 건축에는 충분하지 못하나, 충전 균열이나자가 치유 코팅과 같은 단기적인 적용은 1-2 년 내에 실현 될 수 있습니다.

"재료 과학은 이와 같은 것을 생산하지 못했습니다."라고 Strano는 말했다. MIT 뉴스. "이 자료는 생식의 일부 측면을 모방 한 것입니다.