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Ihr zukünftiges Smartphone könnte seinen kaputten Bildschirm reparieren, indem Sie Kohlenstoff aus der Luft ziehen

2019

Die Chloroplasten katalysieren die Reaktion von Kohlendioxid zu Glucose. Isolierte Chloroplasten sind jedoch sehr instabil, was bedeutet, dass sie dazu neigen, nach einigen Stunden, wenn sie aus der Pflanze entfernt wurden, nicht mehr zu funktionieren. Strano und seine Kollegen entwickelten Wege, um die katalytische Lebensdauer extrahierter Chloroplasten signifikant zu verlängern, und planen, diese Chloroplasten durch nichtbiologische Katalysatoren zu ersetzen, um ihre Wirkung weiter zu verstärken. Letztere sind stabiler, halten länger und erfüllen die gleichen Funktionen, sagte Strano.

Das Material, das die Forscher verwendeten - eine Gelmatrix aus einem Polymer aus Aminopropylmethacrylamid (APMA) und Glucose, einem Enzym namens Glucoseoxidase und den Chloroplasten - wird stärker, wenn es den Kohlenstoff enthält. Obwohl erwartet wird, dass es als Beschichtungs- oder Rissfüllstoff gut funktioniert, ist es noch nicht stark genug, um Baumaterial zu werden. Laut den Forschern sind weitere Fortschritte in der Chemie und den Materialwissenschaften erforderlich, bevor sie in Bau- und Verbundwerkstoffen eingesetzt werden können.

Dennoch sagten die Wissenschaftler, sie seien bereits in der Lage, das Material tonnenweise zu produzieren. Erste kommerzielle Anwendungen - selbstheilende Beschichtungen und als Rissfüller - seien "kurzfristig" realisierbar. „In seiner einfachsten Form ist die Herstellung dieser Materialien einfach und sollte nicht teuer oder komplex sein“, sagte Kwak, Mitautor, und fügte hinzu: „Das Material beginnt als Flüssigkeit. Es ist aufregend zu beobachten, wie es anfängt zu wachsen und sich zu einer festen Form zusammenzuschließen.

Das Energieministerium - das die ersten MIT-Arbeiten finanziert hat - sponsert ein neues Programm zur Erweiterung der Forschung und hat Strano laut MIT gebeten, es zu leiten. "Die Materialwissenschaft hat noch nie so etwas hervorgebracht", sagte Strano. „Diese Materialien ahmen einige Aspekte von etwas Lebendigem nach, obwohl es sich nicht reproduziert.

"Es gibt überall Kohlenstoff", fügte er hinzu. „Wir bauen die Welt mit Kohlenstoff. Menschen bestehen aus Kohlenstoff. Kohlendioxid muss nicht nur eine Belastung und ein Kostenfaktor sein. Es ist auch eine Gelegenheit. Ein Material herzustellen, das überall Zugang zu reichlich Kohlenstoff hat, ist eine bedeutende Chance für die Materialwissenschaft. “

Marlene Cimons schreibt für Nexus Media, eine syndizierte Nachrichtenagentur für Klima, Energie, Politik, Kunst und Kultur.

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