Install Khmer Unicode on MacBook (works with Word)
Оглавление:
Биология часто может быть вдохновением для дизайна. Совсем недавно инженеры в Массачусетском технологическом институте смогли взять лист из книги с природой, чтобы создать материал, который самовосстанавливающийся а также углерод-отрицательный. Это новый долгожданный инструмент в борьбе с изменением климата, который может однажды заменить тяжелые по выбросам материалы, такие как бетон, на более экологичную альтернативу с меньшими эксплуатационными расходами.
В новом исследовании, опубликованном в Передовые материалы, Инженеры-химики продемонстрировали, как разработать материал, способный извлекать из воздуха согревающий климат углекислый газ, а затем использовать его для выращивания и ремонта. Исследование, проведенное профессором Майклом Страно из Массачусетского технологического института, преодолевает барьеры в области материаловедения с помощью недорогого, простого в изготовлении, самовосстанавливающегося полимера, для которого требуется минимальное количество материала.
«Наш материал нуждается только в атмосферном углекислом газе и рассеянном свете, которые вездесущи», - объясняет соавтор Seonyeong Kwak. обратный в электронном письме
Свойства самовосстановления часто кажутся драматическими чудесами, предназначенными для животного мира, например, гекконы, отрастающие назад, и морские звезды, отрастающие целые конечности (или еще более дикие, конечности, отрастающие назад). все тело). Человечество приняло участие в регенерации, сумев создать мягких роботов, которые могут починить себя, и самовосстанавливающегося покрытия для телефона, чтобы положить конец кошмару разбитых экранов. Но предыдущие методы часто требуют внешнего ввода, такого как ультрафиолетовое излучение, нагрев или химическая обработка. Этот новый полимер требует гораздо меньшего ухода и имеет легко доступный источник энергии: углекислый газ.
Углеводородные хлоропласты - ключ
«Представьте себе синтетический материал, который может расти как деревья, извлекая углерод из углекислого газа и включая его в основу материала», - объясняет Страно в пресс-релизе.
Воспользовавшись хлоропластами, компонентом растений, которые собирают и преобразуют свет в энергию, команда Strano сделала это возможным.
В гидрогеле суспендируется полимер, называемый аминопропилметакриламид (APMA), стабилизированные хлоропласты, удаляемые из шпината, и фермент, называемый глюкозооксидазой (GOx). При воздействии солнечного света хлоропласты производят глюкозу. Затем включается фермент GOx, превращая глюкозу в глюконолактон (GL), который реагирует с APMA, чтобы пройти полный круг, создавая сам материал, из которого состоит сам гидрогель, глюкозосодержащий полиметакриламид (GPMAA). Исследователи могут буквально видеть, как материал превращается в твердое вещество из жидкой формы.
Хотя они являются ключевыми для полимера и привлекательными из-за их изобилия, хлоропласты также представляют собой сложные проблемы дизайна. Будучи биологическими компонентами, хлоропласты не мотивированы функционировать, когда они отделены от своих заводов - после удаления их способности к фотосинтезированию длятся максимум от нескольких часов до суток. В настоящее время химическая обработка хлоропластов повышает стабильность и выработку глюкозы, но исследователи надеются перейти на небиологическую альтернативу.
Самовосстановление для устойчивости
Учитывая растущую необходимость разработки более устойчивых методов жизни, полимер обещает помочь сбросить мысли о сохранении окружающей нас среды.
«Наша работа показывает, что углекислый газ не должен быть просто бременем и затратами», - говорит Страно. «Это также возможность в этом отношении. Повсюду углерод. Мы строим мир из углерода. Люди сделаны из углерода. Создание материала, который может получить доступ к обильному углероду вокруг нас, - это значительная возможность для материаловедения. Таким образом, наша работа заключается в создании материалов, которые не являются углеродно-нейтральными, но углеродно-негативными ».
Материал недостаточно прочен для крупномасштабного строительства, но такие краткосрочные применения, как заполнение трещин или самовосстанавливающиеся покрытия, могут быть реализованы всего за 1-2 года.
«Материаловедение никогда не создавало ничего подобного», - сказал Страно. MIT News, «Эти материалы имитируют некоторые аспекты чего-то живого, хотя и не воспроизводят».
Под морем: почему луга Seagrass могут быть ключевыми в борьбе с изменением климата
По данным Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата, очень важно, чтобы мы нашли способы уменьшить количество загрязняющих веществ в атмосфере до того, как произойдет катастрофа с изменением климата. Ученые ищут ответы на подводных лугах водорослей.
Как пластмасса может неожиданно помочь бороться с изменением климата
Не все биополимеры созданы равными. По мере того, как растет количество применений полимера, растет и спрос на пластмассы. Переход с полимеров на нефтяной основе на полимеры на биологической основе может снизить выбросы углерода, но они также действуют как поглотитель углерода. Тем не менее, есть альтернатива, которая может решить многие из ...
6 предложений по борьбе с изменением климата заслуживают серьезного рассмотрения
Климатические хакеры, известные в научных кругах как «геоинженеры», почти всегда звучат как злодеи из Бонда или сумасшедшие ученые. Может быть, эта ассоциация только из-за характера того, что они делают - или того, что они предлагают делать в любом случае - что означает использование новых технологии, чтобы обратить вспять последствия глобального потепления и тем самым ...