Dit materiaal repareert zichzelf met CO2

Amerikaanse wetenschappers hebben een nieuw materiaal ontwikkeld dat reageert met CO2 in de lucht, waardoor het groeit, versterkt en zichzelf kan repareren.

Het nieuwe polymeer bestaat uit een synthetische gelsubstantie die een chemisch proces uitvoert dat vergelijkbaar is met de fotosynthese van planten, die koolstofdioxide (CO2) uit de lucht halen om nieuw materiaal te groeien. 

Het materiaal zou bijvoorbeeld verwerkt kunnen worden in een lichtgewicht matrix van panelen die naar een bouwplaats getransporteerd worden, waar ze na installatie stollen en hard worden door blootstelling aan zonlicht en de CO2 in de lucht. Dat zou volgens de wetenschappers van de Amerikaanse MIT-universiteit energie en transportkosten kunnen besparen.

Volgens de MIT-onderzoekers gaat het om een compleet nieuwe klasse materialen die CO2 met behulp van zonlicht kunnen omzetten naar een solide, stabiele vorm. "Stel je een synthetisch materiaal voor dat kan groeien als een boom door de koolstof uit de koolstofdioxide te halen en deze te verwerken in de ruggengraat van het materiaal", aldus MIT-hoogleraar chemie Michael Strano.

Bladgroenkorrels

Het team gebruikte chloroplasten, ook wel bladgroenkorrels genoemd, uit spinaziebladeren. Bladgroenkorrels spelen een grote rol bij de fotosynthese in een plant. Maar buiten de plant om hebben deze bladgroenkorrels verwerkt in het polymeer een zeer korte levensduur. Het team vond een manier om de levensduur te verlengen, maar streeft ernaar om de bladgroenkorrels in de toekomst te vervangen met een niet-biologische versie die langer meegaat.

Hoewel het team al een methode ontwikkelde om het zelfhelende materiaal in grote hoeveelheden te maken, werken de wetenschappers nu vooral aan verbeterde materiaal-eigenschappen. Daardoor moet het daadwerkelijk inzetbaar als bouwmateriaal worden. Op dit moment is het materiaal nog niet sterk genoeg.

Zichzelf repareren

Volgens Strano kan dit nieuwe materiaal al wel als coating of vulmateriaal gebruikt worden. Als het bekrast raakt of scheurt, kan het zichzelf namelijk repareren. De huidige zelfhelende materialen hebben altijd een externe bron zoals warmte, uv-licht of een chemische middel nodig om te functioneren. Dit materiaal gebruikt twee ingrediënten - zonlicht en CO2 - die we in overvloed hebben.