Los materiales sostenibles se alimentan de la luz solar y de microbios vivos que eliminan contaminantes del agua, liberan oxígeno en una llaga o se recuperan tras un daño. Su creación podría simplificarse gracias al trabajo en equipo entre ingenieros y biólogos de la Universidad de California en San Diego. Este equipo interdisciplinario ideó una forma de crear materiales vivos de ingeniería (ELM), una clase de materiales que fusiona microbios vivos con polímeros sintéticos.
La mayor parte de las medidas termodinámicas de reacciones de unión entre moléculas se basan en la validez de la ley de acción de masas y la suposición de una solución diluida. Sin embargo, los sistemas biológicos relevantes, como la unión alostérica de ligando-receptor, la aglomeración macromolecular o el plegamiento anómalo de moléculas, no cumplen estas suposiciones y requieren un modelo de reacción particular.