3D印刷材料,包括蓝细菌,具有双碳绑架功能
2025-06-27
根据最新数量的瑞士跨学科研究团队的每日科学技术(张智蛋白记者)自然通信,不断涉及3D可打印水凝胶中的光合细菌蓝细菌,开发仅通过太阳和人工海水培养的活性材料,消除了大气层的大气层。该材料不仅设置了在生长过程中被蓝细菌吸收的二氧化碳,而且还具有双碳绑架能力,可以固定二氧化碳,该二氧化碳以矿物质形式存储二氧化碳。研究人员说,这种跨学科的合作,包括在建筑材料中引入微生物代谢功能,可以创建“活碳汇”,从而为绿色建筑物和碳捕获技术带来新的可能性。蓝细菌具有极端的光合效率高,并且可以使用水和二氧化碳来产生生物质,即使光线较弱。同时,Photosyn论文改变了细胞外化学环境,并沉淀出固体矿物质,例如碳酸盐(例如石灰)。这些矿物质是另一种比生物量更稳定的碳水槽形式。利用蓝细菌的自然“建筑商”,研究人员意外地发现,这些矿物会积聚在材料中,从而增加了它们的机械耐药性。换句话说,蓝细菌逐渐“硬化”其最初柔软的结构,使材料具有自我感染的能力。围绕蓝细菌细胞的基本材料是高水含量。光和营养不仅可以表现出色,而且还可以均匀地分布蓝细菌。为了确保蓝细菌能够生存并尽可能有效地工作,研究人员使用3D印象来优化结构形式,增加表面积,增加光渗透并促进营养流动。实验表明,这种材料继续进行将二氧化碳固定长达400天,其中大多数以矿物质形式储存,平均碳绑架约为每克约26毫克,比许多传统的生物溶液高得多,可与再生混凝土的矿化作用相媲美(约7 mg/g)。该实验还证实,这些封装的蓝细菌有效地使用该材料运行了一年多。