一种使用温室气体自我修复的自愈材料

一种使用温室气体自我修复的自愈材料
2018年10月16日 10:11 杜巴问答平台

麻省理工学院的一个研究小组开发出一种自愈材料,它可以利用大气中的温室气体来自我再生,可以用作建筑或修复材料,或者用作防护涂层。

它吸收温室气体在周围的大气中转化成碳基物质增强聚合物。

这种合成的类似凝胶的物质在暴露于空气和阳光下会变硬,这意味着它可以很容易和便宜地运输,然后变成现场所需的任何东西。

领导这项研究的麻省理工学院(MIT)表示,有一天,这种聚合物可能会被用作建筑或修复材料,或者用作防护涂层。

获得国家支持的项目

斯特拉诺教授说:“这是材料科学中一个全新的概念-我们所说的碳固定材料现在还不存在。

“想象一下,一种可以像树一样生长的合成材料,将二氧化碳中的碳吸收到材料的骨架中。

“材料科学从来没有产生过这样的东西-这些材料模仿某些生物的某些方面,即使它不是再生的。”

他解释说,尽管其他研究人员一直在努力开发自愈材料,但到目前为止,他们都需要外界的投资继续研究,包括加热、紫外线或化学处理等都需要资金支持。

最后,斯特拉诺教授和他的团队的产品得到了美国能源部的正式支持。

自愈材料是由什么制成的?

该小组的材料包括对其继续发挥作用的关键生物成分-叶绿体。

研究人员从菠菜叶子中获得了利用光的细胞,并利用它们将二氧化碳转化为葡萄糖。

他们使用的叶绿体通常在从植物中取出几个小时后就会停止工作,但是研究小组已经使用了各种各样的方法来极大地延长其提取后的寿命。

图表说明了新的自愈材料的自愈特性。图的上半部分,在材料中产生一个裂缝,由水凝胶(深绿色)和植物衍生的叶绿体(浅绿色)组成。图的下半部分,在光的存在下,物质与空气中的二氧化碳发生反应,以填补缺口,修复损坏(学分:MIT)

斯特拉诺教授说:“我们的研究表明,空气中的二氧化碳不仅是一种负担和成本,在这方面也是一个机会。

“到处都是碳。我们用碳来建造世界。人类是由碳构成的。

他说:“制造一种能够接触到我们周围丰富的碳的材料,对于材料科学来说是一个重要的机会。

整个研究小组还包括UCRiverside的Juan Pablo Giraldo,以及麻省理工学院的Tedrick Lew、Min Hao Wong、PingweLiu、YunJung Yang、Volodomyr Koman、Melissa McGee、Seon Yeong Kwak和Bradley Olsen。

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