Nyenzo za kujiponya zinaweza kujijenga kutoka kwa kaboni ya hewa: Kuchukua ukurasa kutoka kwa mimea ya kijani, polima mpya "inakua" kupitia mmenyuko wa kemikali na dioksidi kaboni.

Nyenzo iliyoundwa na wahandisi wa kemikali wa MIT inaweza kuguswa na dioksidi kaboni kutoka angani, kukua, imarisha, na hata kutengeneza yenyewe. Polima, ambayo siku moja inaweza kutumika kama nyenzo za ujenzi au ukarabati au mipako ya kinga, hubadilisha gesi chafu kuwa nyenzo inayotokana na kaboni ambayo hujiimarisha yenyewe.

Toleo la sasa la nyenzo mpya ni dutu ya syntetisk inayofanana na jeli ambayo hufanya mchakato wa kemikali sawa na jinsi mimea inavyojumuisha kaboni dioksidi kutoka kwa hewa hadi tishu zao zinazokua.. Nyenzo inaweza, kwa mfano, itengenezwe kuwa paneli za matrix nyepesi ambayo inaweza kusafirishwa hadi kwenye tovuti ya ujenzi, ambapo wangefanya migumu na kuganda kutokana tu na kufichuliwa na hewa na mwanga wa jua, hivyo kuokoa juu ya nishati na gharama ya usafiri.

Ugunduzi huo umeelezewa katika karatasi kwenye jarida Nyenzo za Juu, na Profesa Michael Strano, postdoc Seon-Yeong Kwak, na wengine wanane huko MIT na katika Chuo Kikuu cha California huko Riverside

"Hii ni dhana mpya kabisa katika sayansi ya vifaa,” anasema Ajabu, Kaboni C. Dubbs Profesa wa Uhandisi wa Kemikali. "Tunachoita nyenzo za kurekebisha kaboni bado hazipo leo" nje ya ulimwengu wa kibaolojia, Anasema, kuelezea nyenzo zinazoweza kubadilisha kaboni dioksidi katika hewa iliyoko kuwa ngumu, fomu imara, kwa kutumia nguvu ya jua tu, kama mimea inavyofanya.

Kuendeleza nyenzo za syntetisk ambazo sio tu zinaepuka matumizi ya mafuta kwa uumbaji wake, lakini kwa kweli hutumia kaboni dioksidi kutoka kwa hewa, ina faida dhahiri kwa mazingira na hali ya hewa, watafiti wanasema. "Fikiria nyenzo ya maandishi ambayo inaweza kukua kama miti, kuchukua kaboni kutoka kwa dioksidi kaboni na kuiingiza kwenye uti wa mgongo wa nyenzo,Ajabu inasema.

Nyenzo ambazo timu ilitumia katika majaribio haya ya awali ya uthibitisho wa dhana ilitumia sehemu moja ya kibaolojia - kloroplasts., vipengele vya kuunganisha mwanga ndani ya seli za mimea, ambayo watafiti waliipata kutoka kwa majani ya mchicha. Kloroplasti si hai lakini huchochea mwitikio wa kaboni dioksidi kwa glukosi. Kloroplasti zilizotengwa hazina msimamo kabisa, ikimaanisha kwamba huwa na kuacha kufanya kazi baada ya saa chache wakati wa kuondolewa kwenye mmea. Katika karatasi yao, Strano na wafanyikazi wenzake wanaonyesha mbinu za kuongeza kwa kiasi kikubwa maisha ya kichocheo cha kloroplasti iliyotolewa. Katika kazi inayoendelea na ya baadaye, kloroplast inabadilishwa na vichochezi ambavyo asili yake ni isiyo ya kibayolojia, Strano anaeleza.

Nyenzo ambazo watafiti walitumia, matrix ya gel inayojumuisha polima iliyotengenezwa kutoka kwa aminopropyl methacrylamide (APMA) na glucose, kimeng'enya kinachoitwa glucose oxidase, na kloroplasts, inakuwa na nguvu zaidi inapojumuisha kaboni. Bado haina nguvu ya kutosha kutumika kama nyenzo ya ujenzi, ingawa inaweza kufanya kazi kama nyenzo ya kujaza ufa au mipako, watafiti wanasema.

Timu imetengeneza mbinu za kutengeneza vifaa vya aina hii kwa tani, na sasa inalenga katika kuboresha sifa za nyenzo. Utumizi wa kibiashara kama vile mipako ya kujiponya na kujaza nyufa zinaweza kutekelezwa hivi karibuni., wanasema, ilhali maendeleo ya ziada katika kemia ya uti wa mgongo na sayansi ya nyenzo yanahitajika kabla ya vifaa vya ujenzi na composites kutengenezwa.

Faida moja kuu ya nyenzo kama hizo ni kwamba zinaweza kujirekebisha baada ya kufichuliwa na jua au taa za ndani., Ajabu inasema. Ikiwa uso umepigwa au kupasuka, eneo lililoathiriwa hukua kujaza mapengo na kurekebisha uharibifu, bila kuhitaji hatua yoyote ya nje.

Ingawa kumekuwa na juhudi nyingi za kukuza nyenzo za kujiponya ambazo zinaweza kuiga uwezo huu wa viumbe vya kibaolojia., watafiti wanasema, haya yote yamehitaji ingizo amilifu la nje ili kufanya kazi. Inapokanzwa, Mwanga wa UV, dhiki ya mitambo, au matibabu ya kemikali yalihitajika ili kuamilisha mchakato. Kwa kulinganisha, nyenzo hizi hazihitaji chochote isipokuwa mwanga wa mazingira, na hujumuisha wingi kutoka kwa kaboni kwenye angahewa, ambayo iko kila mahali.

Nyenzo huanza kama kioevu, Kwak anasema, kuongeza, "inasisimua kuitazama inapoanza kukua na kuungana" kuwa umbo thabiti.

"Sayansi ya nyenzo haijawahi kutoa kitu kama hiki,Ajabu inasema. "Nyenzo hizi huiga baadhi ya vipengele vya kitu hai, ingawa haitoi tena.” Kwa sababu ugunduzi huo unafungua safu nyingi za utafiti unaowezekana wa ufuatiliaji, Merika. Idara ya Nishati inafadhili mpango mpya unaoelekezwa na Strano ili kuuendeleza zaidi.

"Kazi yetu inaonyesha kuwa kaboni dioksidi haifai kuwa mzigo na gharama,Ajabu inasema. "Pia ni fursa katika suala hili. Kuna kaboni kila mahali. Tunaunda ulimwengu na kaboni. Binadamu ameumbwa kwa kaboni. Kutengeneza nyenzo ambayo inaweza kufikia kaboni nyingi inayotuzunguka ni fursa muhimu kwa sayansi ya nyenzo. Kwa njia hii, kazi yetu ni juu ya kutengeneza nyenzo ambazo sio tu zisizo na kaboni, lakini hasi ya kaboni."

Chanzo:

http://na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia, na David L. Chandler