स्व-चिकित्सा सामग्री हवा में कार्बन से स्वयं का निर्माण कर सकती है: हरे पौधों से एक पृष्ठ लेना, नया बहुलक कार्बन डाइऑक्साइड के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से "बढ़ता" है.

एमआईटी केमिकल इंजीनियरों द्वारा डिजाइन की गई सामग्री हवा से कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है, विकसित करने के लिए, को मजबूत, और यहां तक ​​कि खुद की मरम्मत भी करता है. बहुलक, जो किसी दिन निर्माण या मरम्मत सामग्री के रूप में या सुरक्षात्मक कोटिंग्स के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, ग्रीनहाउस गैस को लगातार कार्बन-आधारित सामग्री में परिवर्तित करता है जो खुद को मजबूत करता है.

नई सामग्री का वर्तमान संस्करण एक सिंथेटिक जेल जैसा पदार्थ है जो एक रासायनिक प्रक्रिया करता है जिस तरह से पौधे हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अपने बढ़ते ऊतकों में शामिल करते हैं।. सामग्री हो सकती है, उदाहरण के लिए, इसे एक हल्के मैट्रिक्स के पैनल में बनाया जा सकता है जिसे निर्माण स्थल पर भेजा जा सकता है, जहां वे हवा और सूरज की रोशनी के संपर्क में आने से ही सख्त और ठोस हो जाएंगे, जिससे ऊर्जा और परिवहन लागत में बचत होगी.

इस खोज का वर्णन जर्नल के एक पेपर में किया गया है उन्नत सामग्री, प्रोफेसर माइकल स्ट्रानो द्वारा, पोस्टडॉक सियोन-येओंग क्वाक, और आठ अन्य एमआईटी और रिवरसाइड में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में

“यह सामग्री विज्ञान में एक पूरी तरह से नई अवधारणा है,स्ट्रेंज कहते हैं, कार्बन सी. डब्स केमिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर. जैविक क्षेत्र के बाहर "जिसे हम कार्बन-फिक्सिंग सामग्री कहते हैं, वह आज तक मौजूद नहीं है"।, वह कहते हैं, उन सामग्रियों का वर्णन करना जो परिवेशी वायु में कार्बन डाइऑक्साइड को ठोस में बदल सकती हैं, स्थिर रूप, केवल सूर्य के प्रकाश की शक्ति का उपयोग करना, जैसे पौधे करते हैं.

एक सिंथेटिक सामग्री का विकास करना जो न केवल इसके निर्माण के लिए जीवाश्म ईंधन के उपयोग से बचाएगा, लेकिन वास्तव में हवा से कार्बन डाइऑक्साइड का उपभोग करता है, पर्यावरण और जलवायु के लिए इसके स्पष्ट लाभ हैं, शोधकर्ता बताते हैं. “एक सिंथेटिक सामग्री की कल्पना करें जो पेड़ों की तरह विकसित हो सके, कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बन लेना और इसे सामग्री की रीढ़ में शामिल करना,अजीब कहते हैं.

इन प्रारंभिक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट प्रयोगों में टीम ने जिस सामग्री का उपयोग किया, उसमें एक जैविक घटक - क्लोरोप्लास्ट का उपयोग किया गया था, पादप कोशिकाओं के भीतर प्रकाश-दोहन करने वाले घटक, जिसे शोधकर्ताओं ने पालक के पत्तों से प्राप्त किया. क्लोरोप्लास्ट जीवित नहीं हैं लेकिन ग्लूकोज के लिए कार्बन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करते हैं. पृथक क्लोरोप्लास्ट काफी अस्थिर होते हैं, इसका अर्थ यह है कि संयंत्र से निकाले जाने पर वे कुछ घंटों के बाद काम करना बंद कर देते हैं. उनके पेपर में, स्ट्रानो और उनके सहकर्मी निकाले गए क्लोरोप्लास्ट के उत्प्रेरक जीवनकाल को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने के तरीकों का प्रदर्शन करते हैं. चल रहे और भविष्य के काम में, क्लोरोप्लास्ट को ऐसे उत्प्रेरकों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो मूल रूप से गैर-जैविक हैं, स्ट्रानो बताते हैं.

शोधकर्ताओं ने जिस सामग्री का उपयोग किया, एमिनोप्रोपाइल मेथैक्रिलामाइड से बने पॉलिमर से बना एक जेल मैट्रिक्स (एपीएमए) और ग्लूकोज, ग्लूकोज ऑक्सीडेज नामक एक एंजाइम, और क्लोरोप्लास्ट, कार्बन शामिल होने से यह मजबूत हो जाता है. यह अभी इतना मजबूत नहीं है कि इसका उपयोग भवन निर्माण सामग्री के रूप में किया जा सके, हालाँकि यह दरार भरने या कोटिंग सामग्री के रूप में कार्य कर सकता है, शोधकर्ताओं का कहना है.

टीम ने टन के हिसाब से इस प्रकार की सामग्री का उत्पादन करने के तरीकों पर काम किया है, और अब वह सामग्री के गुणों को अनुकूलित करने पर ध्यान केंद्रित कर रहा है. स्व-उपचार कोटिंग्स और दरार भरने जैसे व्यावसायिक अनुप्रयोग निकट अवधि में साकार हो सकते हैं, कहते हैं, जबकि निर्माण सामग्री और कंपोजिट विकसित करने से पहले बैकबोन रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान में अतिरिक्त प्रगति की आवश्यकता है.

ऐसी सामग्रियों का एक प्रमुख लाभ यह है कि वे सूरज की रोशनी या कुछ इनडोर प्रकाश व्यवस्था के संपर्क में आने पर स्वयं-मरम्मत कर लेंगी, अजीब बात है वह कहता है. यदि सतह पर खरोंच या दरार है, प्रभावित क्षेत्र अंतरालों को भरने और क्षति की मरम्मत के लिए बढ़ता है, बिना किसी बाहरी कार्रवाई की आवश्यकता के.

जबकि स्व-उपचार सामग्री विकसित करने के लिए व्यापक प्रयास किए गए हैं जो जैविक जीवों की इस क्षमता की नकल कर सकते हैं, शोधकर्ताओं का कहना है, इन सभी को कार्य करने के लिए एक सक्रिय बाहरी इनपुट की आवश्यकता होती है. गरम करना, यूवी प्रकाश, यांत्रिक तनाव, या प्रक्रिया को सक्रिय करने के लिए रासायनिक उपचार की आवश्यकता थी. इसके विपरीत, इन सामग्रियों को परिवेशीय प्रकाश के अलावा और कुछ नहीं चाहिए, और वे वायुमंडल में कार्बन से द्रव्यमान सम्मिलित करते हैं, जो सर्वव्यापी है.

पदार्थ तरल के रूप में प्रारंभ होता है, क्वाक कहते हैं, जोड़ना, "इसे बढ़ते और एकत्रित होते हुए ठोस रूप में देखना रोमांचक है"।.

“सामग्री विज्ञान ने कभी भी इस तरह का कुछ भी उत्पादन नहीं किया है,अजीब कहते हैं. “ये सामग्रियां किसी जीवित चीज़ के कुछ पहलुओं की नकल करती हैं, भले ही यह पुनरुत्पादन नहीं कर रहा है।" क्योंकि यह खोज संभावित अनुवर्ती अनुसंधान की एक विस्तृत श्रृंखला खोलती है, अमेरिका. ऊर्जा विभाग इसे और विकसित करने के लिए स्ट्रानो द्वारा निर्देशित एक नए कार्यक्रम को प्रायोजित कर रहा है.

“हमारे काम से पता चलता है कि कार्बन डाइऑक्साइड को पूरी तरह से एक बोझ और लागत होने की आवश्यकता नहीं है,अजीब कहते हैं. “यह इस संबंध में भी एक अवसर है. हर जगह कार्बन है. हम कार्बन से दुनिया का निर्माण करते हैं. मनुष्य कार्बन से बना है. ऐसी सामग्री बनाना जो हमारे चारों ओर प्रचुर मात्रा में मौजूद कार्बन तक पहुंच सके, सामग्री विज्ञान के लिए एक महत्वपूर्ण अवसर है. इस तरह, हमारा काम ऐसी सामग्री बनाने के बारे में है जो न केवल कार्बन तटस्थ है, लेकिन कार्बन नकारात्मक।"

स्रोत:

एचटीटीपी://news.mit.edu, डेविड एल द्वारा. दुकानदार