
“ Plantoplankton”显示了一个由光合结构制成的伟大物体。科学家将传统材料与细菌,藻类和真菌相结合,以创建可以使用微生物代谢来实现实际特性的生物材料。瑞士Eth Zurich的聚合物工程教授Mark Tibitt说:“例如,通过光合作用吸收空气二氧化碳的能力。”今天,由蒂比特(Tibbitt)领导的跨学科团队正在将这一愿景变为现实。他们开发了一种生长材料,该材料融合了可打印的凝胶中的蓝细菌,一种光合细菌,并积极地消除了空气中的碳。相关研究结果最近发表在自然传播中。该材料可以由3D印象来模制,只能通过阳光,人造海水和易于获得的营养而生长。蒂比特说:“随着物质的结构,将来我们可以直接密封建筑物的二氧化碳。”这种材料是独一无二的它吸收的二氧化碳比有机生长所固定的要多得多。“这是蓝细菌的一种特殊特性,因为这种材料不仅可以以生物量的形式存储碳,而且还可以以矿物质的形式存储碳,”蒂比特说,“在地球上最古老的生物中,它们具有很高的光合效果。同时,这些细菌通过光合作用改变了细胞外的化学环境,该光合作用会沉淀出碳酸盐(例如石灰石)。这些矿物质成为单独的碳水槽,从而使二氧化碳被储存。 “我们已经通过材料专门增强了这种特征。” Cui Yifan说,在材料中沉积矿物质可提高机械耐药性,而初始软结构正在逐渐变硬。临床测试表明,该材料可以维持碳绑架400天。大约26 mg二氧化碳A固定每克材料,其中大多数保存在矿物质中,远远超过了许多生物学方法的碳绑架效率。运输活细胞的基质是由网状聚合物组成的高水凝胶。 Tibbitt设备设计的聚合物网络是光学的,而传输二氧化碳,水和养分可以通过材料均匀地分配细胞。为了确保蓝细菌能够生存并维持长期效率,研究人员通过3D打印优化了结构几何形状,以增加表面积,增加光的含量并促进营养流动。 “我们设计了一种可以通过毛细管作用传输光线并被动地分配营养溶液的结构,”该文章的首先说,Dahlia Doranseike表示,封装在其中的蓝细菌可以维持有效的活动超过一年。研究人员认为,这种活跃的低能源材料对环境友好ENT可以补充现有的化学碳绑架过程。 Tibbitt说:“将来,我们想研究如何将其用作外涂层,以便建筑物在整个建筑物的整个生命周期中不断确保碳。”前进的路很长,但是建筑伴侣开始实验应用。这项由苏黎世Eth Eth Ling的Rea Shin Ling推广的基础研究是在第19届建筑双年两年级的威尼斯RA。也参与研究的建筑师和生物设计师说:“最困难的是将实验室生产过程扩展到建筑物的规模。”在本杰明·迪伦伯格(Benjamin Dillenburger)的指导下,苏里奇(Eth Zurich)的数字建筑技术教授,林开发了一个生物制造制造平台,该平台允许在建筑规模上打印包含功能性蓝细菌的主动结构。在一个名为“ Plantoplankton”的装置中,威尼斯国际建筑双年展的研究馆,研究馆使用了印刷的主动组件来创建两块大约3米的木材。在蓝细菌的帮助下,每块碳都可以将碳固定在每年18公斤。这对应于20年恢复松树的碳绑架。林恩说:“该设备是一个室外实验。我们将加拿大馆转换为Providea宽光,湿度和温度,并观察到蓝细菌的生长状态。”