3D打印技術首次讓藻類“變身”柔韌光合材料 有望用于能源,、醫(yī)療和時尚領域 科技日報北京5月5日電 (記者劉霞)據(jù)美國《每日科學》網(wǎng)站4日報道,一個國際研究小組首次使用3D打印機和一種新穎的生物打印技術,,將藻類打印成具有韌性和彈性的光合材料,,這種材料有望廣泛應用于能源、醫(yī)療和時尚領域,。相關研究發(fā)表于《高級功能材料》雜志,。 近年來,科學家認識到,,最堅固的材料往往是那些模仿自然物質的材料,,因此,,將生物細胞置于非生物基質中制成的生物材料越來越受歡迎,。在本研究中,由荷蘭代爾夫特大學研究人員主導的國際團隊,,用沒有生命的細菌纖維素(由細菌制造并排泄出的有機化合物,,擁有許多獨特的力學性能,比如柔韌性,、強度和保持形狀的能力)充當打印紙,,用活微藻充當墨水,,通過3D打印將活藻沉積在細菌纖維素上。 研究人員解釋說,,生物(微藻)和非生物(細菌纖維素)成分結合,,產生了一種獨特的材料,這種材料擁有藻類的光合特性以及細菌纖維素的柔韌性,,也就是說,,其既堅韌又有彈性,同時還環(huán)保,、可生物降解,,生產簡單且可擴展。此外,,這種材料擁有植物特性,,意味著它可以利用光合作用在數(shù)周時間里“養(yǎng)活”自己,還可以再生,,這些獨特的屬性使其可用于制造人造樹葉,、光合皮膚或光合生物服裝等。 人造樹葉是模仿真實樹葉的材料,,能利用陽光將水和二氧化碳轉化為氧氣和能量,,可以在不利于植物生長的環(huán)境,包括外層空間制造可持續(xù)能源,。目前的大多數(shù)人造樹葉用有毒化學方法生產,,而新方法制造的人造樹葉則由環(huán)保材料制成。這種材料還可以制造用于皮膚移植的光合皮膚,,產生的氧氣將有助于傷口修復,。 研究人員表示,除用于可持續(xù)能源和醫(yī)療領域,,這些材料也有望改變時尚行業(yè),。首先,由藻類制成的生物服裝是可持續(xù)生產,、可完全生物降解的高質量織物,,將解決紡織業(yè)目前面臨的環(huán)保問題;此外,,它們還能通過光合作用去除二氧化碳凈化空氣,;最后,它們不需要像傳統(tǒng)服裝那樣經常清洗,,能大大減少水的使用,。 (《科技日報》2021年5月6日第 4 版。) |
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