Ваш телефон упал и экран разбился. Или на машине появились царапины. Сейчас это становится проблемой, но в будущем все изменится. Ученые приближаются к тому, чтобы сделать самовосстанавливающиеся материалы обыденной реальностью.
Материалы, созданные с помощью ассимиляции углерода – вещества, питаемые солнцем, которые используют атмосферный углекислый газ, чтобы увеличиваться в размерах и ремонтировать себя как растения, еще не могут существовать вне лаборатории. Но ученые приближаются к тому, чтобы сделать их реальностью.
Когда они станут доступными, вероятно, вначале будут широко использоваться в качестве «самовосстанавливающихся» покрытий, таких как покрытия для автомобилей, мобильных телефонов и тканей. Когда их поверхности будут трескаться или царапаться, они легко смогут заполнить промежутки под воздействием воздуха и солнечного света, не требуя дополнительных действий. Кроме того, их транспортировка будет более экономичной и энергоэффективной, поскольку они могут быть отправлены производителям и строителям в небольшом объеме. Затем, уже на месте, они подвергнутся воздействию воздуха, солнечного света и увеличатся в размерах.
Исследователи заявили, что разработка материалов, которые не только не требуют использования ископаемых видов топлива, но также поглощают атмосферный углекислый газ, имеет очевидные преимущества для окружающей среды и климата.
«Мы можем предложить миру отказаться от нефти для создания пластмассы в виде волокон и листов, которые мы видим повсюду. Мы можем следовать за природой и использовать углерод из воздуха», - сказал Майкл Страно, профессор химического машиностроения в Массачусетском технологическом институте. «Первый шаг – представить материалы, которые растут и восстанавливаются, как растения и деревья. Следующий шаг ведет к их применению на практике. Затем, после уточнения и оптимизации, мы можем начать заменять наши распадающиеся материалы новыми, постоянно обновляющимися версиями».
«Прелесть продукта заключается в том, что ему не нужно ничего, кроме атмосферного углекислого газа и окружающего света, причем, они есть везде. Эти материалы набирают массу из углерода в воздухе и самовосстанавливаются непрерывно и автоматически, без каких-либо внешних стимулов», - добавил Страно.
Недавно лаборатория Страно создала материал, который вступает в химическую реакцию с углекислым газом из воздуха, чтобы расти, укреплять и даже восстанавливать себя. В результате получился синтетический гелеобразный полимер, который применяет те же биологические компоненты, что и растения, чтобы использовать солнечный свет – хлоропласты, которые ученые получили из листьев шпината. Полимер непрерывно превращает СО2 в углеродсодержащее вещество, которое его укрепляет.
В последние годы исследователи искали инновационные методы удаления углекислого газа из атмосферы, выделяющегося при сжигании ископаемого топлива. Эти газы приводят к изменению климата и глобальному потеплению, часто с опасным воздействием на людей и экосистемы. «Материалы, подобные этому, - это шаг в правильном направлении», - сказал Страно.
