Обеспокоенность по поводу изменения климата и экологического следа человечества растет. И сокращение выбросов углерода, несомненно, останется важной темой в 2019 году. К счастью, некоторые ученые, производители и дизайнеры признали эту проблему. И многие предпринимают шаги по сокращению выбросов парниковых газов своими продуктами и исследовательские материалы или методы.
Следующий список включает в себя несколько последних тенденций в области материалов, которые способны помочь изменить баланс углерода в 2019 году.
Бетон с пониженным содержанием углерода
Все дискуссии о строительных материалах, выделяющих углекислый газ, по-видимому, сосредоточены на бетоне. И на это есть веская причина. Ежегодно в мире производится около 33 миллиардов тонн бетона. Который делает его вторым по объему использования после воды. Любые серьезные усилия по ограничению выбросов парниковых газов потребуют улучшения экологических показателей бетона.
Изготовление надувных металлоконструкций представляет собой еще одно перспективное направление для улучшения состояния окружающей среды.
ПЭТ для зданий
Необходимость переработки пластмасс теперь сильнее, чем когда-либо. Полиэтилентерефталат (ПЭТ), или пластик типа 1, является наиболее рециркулируемым полимером на сегодняшний день с показателем чуть более 20 процентов. Тем не менее, ПЭТ не является типичным строительным материалом, поэтому архитекторы обычно указывают пластмассы с гораздо более низкими показателями рециркуляции. Например, ПВХ, один из наиболее часто используемых пластиков в строительстве, уровень рециркуляции которого составляет около 2 процентов.
Хорошей новостью является то, что Armacell Benelux , бельгийский производитель инженерных пенопластов, предлагает строительные материалы на основе ПЭТ.
Углеродосодержащий пластик
Благодаря процессу, поразительно похожему на явление фиксации углерода на заводах, ученые-химики из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета в Риверсайде разработали углеродно-отрицательный материал, который непрерывно поглощает парниковый газ. Новый пластик превращает углекислый газ в армирующий материал на основе углерода. Что позволяет ему со временем укрепляться и придает ему свойства самовосстановления .
Самостоятельно восстанавливающийся полимер содержит важнейший природный ингредиент: хлоропласты, полученные из листьев шпината, которые катализируют химическое превращение углекислого газа в глюкозу. Хлоропласты вводятся в гель, состоящий из аминопропилметакриламида и глюкозооксидазы, который набирает силу, когда клетки превращают солнечный свет в углерод.
Хотя вещество еще недостаточно прочно, чтобы служить структурным целям. Но оно имеет многообещающее применение в качестве самовосстанавливающегося покрытия. Со временем открытие может дать множество новых реалистичных строительных материалов.
Самосборный материал
Еще одно био — вдохновленное изобретение имитирует возможности самосборки и трансформирующие механические свойства биологических тканей. Ученые из Северо-Западного университета разработали материал, который может расти, принять различные свойства материала. И, при желании, может вернуться в исходное состояние. Органическое вещество состоит из двух типов молекул: пептидов (аминокислотных соединений) и ДНК-инфузированных пептидов. При объединении молекулы самоорганизуются в сложные надстройки, которые основаны на врожденных тенденциях формирования двойной спирали ДНК.
Материал начинается как мягкий гидрогель, но со временем становится механически прочнее, поскольку внутренние структуры самовоспроизводятся. Примечательно, что эти структуры являются иерархическими, подобно тому, как мышцы и кости состоят из множества структур в разных масштабах. Это свойство, редко встречается в синтетических материалах. Вводя третью молекулу, ученые могут полностью изменить процесс самосборки.
Хотя это биологически разработанное вещество вряд ли скоро получит коммерческое применение, оно указывает на провокационное будущее самоорганизующихся материалов, основанных на биохимическом, а не механическом подходе с высокой энергией.
