聚合物使用碳增强自身

时间：2021-07-18 17:58:03来源：

麻省理工学院的化学工程师从植物中汲取了灵感，最近开发了一种新的聚合物，该聚合物可与空气中的二氧化碳发生反应，从而使涂层自身得以增强。该材料在保护性涂料和建筑材料中均具有应用前景。

该研究发表在《高级材料》上，由迈克尔·斯特拉诺（Michael Strano）教授，博士后Seon-Yeong Kwak以及麻省理工学院和加州大学里弗赛德分校的八位研究人员进行。

自增强聚合物

在开发这些概念验证实验时，研究小组使用了从菠菜叶中获得的叶绿体。叶绿体不是活的，但仍会触发二氧化碳转化为葡萄糖。虽然从植物中提取出的叶绿体通常会在数小时内停止运行，但Strano和其他小组成员展示了延长叶绿体催化寿命的方法。该聚合物还从空气中吸收二氧化碳。

Strano说：“想象一下一种合成材料，它可以像树木一样生长，从二氧化碳中吸收碳并将其整合到材料的骨架中。”

根据麻省理工学院的说法，随着碳的掺入，所用的材料“由氨基丙基甲基丙烯酰胺和葡萄糖组成的凝胶基质，一种称为葡萄糖氧化酶的酶”与叶绿体一起变得更牢固。尽管目前的结果尚不足以用作建筑材料，但该材料仍有可能用作涂料或裂缝填充剂。

现在，该团队致力于优化材料的性能，还开发了按吨生产聚合物的方法，尽管在将工作扩展到建筑材料和复合材料之前还需要在骨架化学和材料科学方面取得其他进步。这些材料的一个主要优点是，一旦暴露于阳光和某些室内照明下，它们便可以自我修复。如果表面受损，则材料能够自我修复。

Strano说：“我们的工作表明，二氧化碳不必纯粹是负担和成本。”“在这方面，这也是一个机会。到处都有碳。我们用碳打造世界。人类是由碳制成的。制作一种可以获取我们周围大量碳的材料对于材料科学而言是一个重大的机会。这样，我们的工作就是制造不仅碳中性而且碳负性的材料。”

由于取得了积极的成果，美国能源部正在支持Strano指导的一项新计划，以进一步开发该材料。