Новий матеріал здатний відновлювати свою структуру за рахунок вуглекислого газу з повітря.
Песимісти вважають, що не можна склеїти розбиту чашку. Оптимісти беруть до рук клей, а хіміки створюють самовідновлювані матеріали.
Такими матеріалами можуть бути, наприклад, полімери, всередині яких розташовані капсули або канали з рідкою речовиною: при пошкодженні речі вони заповнюють пошкоджену область і швидко затвердівають. Існує ще кілька різних підходів до створення таких матеріалів, але майже всі вони, так чи інакше, пов'язані з наявністю активних речовин всередині предмета. Тому вирішення проблеми, запропоноване дослідниками з Массачусетського технологічного інституту (MIT), виявилося досить незвичайним - вони створили речовину, яка забирає собі матеріал для відновлення прямо з повітря.
Будувати щось із повітря досить проблематично, аж надто убогий асортимент «будівельного матеріалу»: азот, кисень, вуглекислий газ та вода, хоча природа ці труднощі вміє долати. Дослідники якраз і підглянули частково свою технологію у рослин, які навчилися переробляти вуглекислий газ у складні органічні речовини в процесі фотосинтезу. Хіміки з MIT виділили з живих клітин хлоропласти, помістили їх у полімерну гелеву матрицю і забезпечили ферментом і молекулами мономеру.
У підсумку вийшла наступне: хлоропласт в матриці поглинає з повітря вуглекислий газ і під дією світла перетворює його на ряд продуктів, головний з яких - це глюкоза. Далі під дією ферменту глюкозооксидази глюкоза перетворюється на глюконолактон, а отримане з'єднання, в свою чергу, вже вступає в реакцію з мономером (амінопропілметакриламідом), в результаті чого утворюється полімер. Виходить, що вихідна гелева матриця поглинає з повітря вуглекислий газ і включає його до складу своєї полімерної структури, тим самим самостійно набираючи масу із зовнішнього джерела.
Полімер, що самолікується (або саморемонтується), описаний у статті в Advanced Materials. Як заявляють самі дослідники, їхня робота поки що всього лише демонстрація принципово нового концепту матеріалу, здатного до самовстановлення.
Нова технологія ще дуже далека від практичного використання. По-перше, вихідна речовина - це гель, а не твердий матеріал, з якого можна було б виготовляти якісь предмети.
Друга проблема - хлоропласти, які самі по собі не можуть тривалий час зберігати свої фотосинтетичні функції. Тому час активного життя всього матеріалу поки що не високий. Якщо вийде замінити хлоропласт на більш простий і довговічний каталітичний комплекс, це дозволить довше зберігати активність матеріалу.