Sehr oft sieht man in fantastischen Werken High-Tech-Materialien, die sich nach Beschädigung festziehen, als ob sie sich selbst "heilen". Das klingt und sieht alles extrem unrealistisch aus, denn wenn es beschädigt wird, werden die Bindungen zwischen den Molekülen zerstört und können nicht wiederhergestellt werden. Oder ist es möglich? Die Antwort auf diese Frage liefert ein neues Material, das von Ingenieuren am MIT konstruiert wurde. Es kann mit Kohlendioxid aus der Umgebungsluft reagieren, um sich neu zu formen und sogar zu reparieren.
Die Testprobe des Materials ist eine synthetische gelartige Substanz, deren Hauptteil Kohlenstoff ist. Laut der Redaktion von Advanced Materials basiert der Selbstheilungsprozess auf einem Prozess, der etwas an die Photosynthese erinnert. Nur in diesem Fall wird Kohlenstoff aus Kohlendioxid verwendet, um Schäden am Material wiederherzustellen. Laut einem der Autoren der Arbeit, Michael Strano und Seon-Fon Kwak, Die Entwicklung eines synthetischen Materials, das keine fossilen Brennstoffe verwendet, hat klare Vorteile für die Umwelt.
Eine Illustration der selbstheilenden Eigenschaften des neuen Materials. Bei Vorhandensein von Licht füllt Kohlenstoff aus der Luft Hohlräume, um Schäden zu reparieren.
Um ihre Kreation zu entwickeln, verwendeten die Wissenschaftler Chloroplasten (organische Pflanzeneinschlüsse, aufgrund derer der Prozess der Photosynthese stattfindet), die aus Spinatblättern gewonnen wurden. Das Problem ist jedoch, dass aus der Zelle isolierte Chloroplasten ihre Funktion nicht lange erfüllen können. Daher extrahierten die Experten diese Einschlüsse zuerst, um die Prozesse zu untersuchen, und ersetzten sie dann durch nicht bilologische Katalysatoren, die dieselben Funktionen erfüllen. Die resultierende Gelmatrix enthält ein Polymer auf der Basis von Aminopropylmethacrylamid (ARMA), Glucose und Glucoseoxidase.
Vladimir Kuznetsov
