《先进材料》（Advanced Materials）杂志报道，美国麻省理工学院和加州大学河滨分校的研究人员设计了一种可以与空气中的二氧化碳发生反应并进而增强甚至自我修复的材料。这种聚合物在建筑材料、修复材料或防护涂层等方面有潜在应用价值。
这种自修复材料是由氨丙基甲基丙烯酰胺（APMA）、葡萄糖氧化酶，以及叶绿体等构成的凝胶状物质，它可以像植物一样不断吸收温室气体，并将其转化为碳基材料，从而增强自身性能。例如，采用这种材料制成的轻质基质面板，可以在运输到建筑工地后，在阳光和空气中自行硬化。化学工程教授、论文作者迈克尔·斯特拉诺说：“这是材料科学中的全新概念。我们发现的碳固定材料可以在阳光的作用下，将空气中的二氧化碳转化为稳定存在的固体。试想，这种合成材料不仅可以避免使用化石燃料，还可以像树木一样靠二氧化碳‘生长’，可谓两全其美。”
在最初的概念验证实验中，研究小组使用的材料中确实包含了一种生物成分——从菠菜叶片中提取的叶绿体。分离出来的叶绿体非常不稳定，斯特拉诺等展示了显著提高叶绿体催化寿命的方法。在未来的工作中，叶绿体会被非生物来源的催化剂所取代。虽然该材料还不足以直接用作建筑材料，但它已可能作为裂缝填充或涂层材料。
斯特拉诺等已经找到了大量生产这种材料的方法，并正致力于优化其性能。斯特拉诺说，这种材料的一个关键优点是，在阳光或室内光线作用下，开裂的材料表面可以通过吸收二氧化碳进行“自我修复”，而不需要任何额外修复操作。
斯特拉诺说：“人类在一个富碳的世界中发展。我们开发的仿生材料正是充分利用了这种富裕资源。”由于这一发现极具潜力，美国能源部已对斯特拉诺的研究团队提供了资助，以进一步发展这种“光合作用”材料。
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编译：德克斯特
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责编：张梦
期刊来源：《先进材料》
期刊编号：0935-9648
原文链接：
https://scienceblog.com/503793/self-healing-material-can-build-itself-from-carbon-in-the-air/
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