科学家们正在生活在建筑物中生活
发布时间:2025-06-26 10:36
图片来源:Valentina Mori“ Plantoplankton”显示了由光合结构制成的大物体。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获得实用特性的生物材料。 “例如,能够通过光合作用从空气中吸收二氧化碳的能力。”目前,由蒂比特(Tibbitt)领导的跨学科团队使这一愿景成为事实。在印刷凝胶中坚固地融合的蓝细菌,一种光合细菌,可生产一种活着的生长材料,可积极从空气中清除碳。相关研究结果最近发表在课堂通信中。该材料可以由3D模制,而Mait只能通过阳光,人造海水生长,并且可以轻松获取营养。蒂比特说:“作为建筑材料,可以在未来的建筑物中直接实施二氧化碳。”材料是独特的,因为它吸收了BS比有机生长固定的二氧化碳更多。 Tibbitt说:“因为这种材料不仅可以以生物质的形式存储碳,而且还可以以矿物质的形式存储碳,这是蓝细菌的特殊所有者。” “蓝细菌是世界上最古老的生活形式之一。它们具有很高的光合作用效率,可以将二氧化碳和水转化为生物量,甚至可以变成弱光。”同时,这些细菌通过光合作用改变了细胞外的化学环境,从而激发了碳酸盐(例如石灰)。这些矿物质是长子碳的水槽,可以比生物质更稳定地存储二氧化碳。 “我们在材料中特别加强了此功能。” Cui Yifan说,将矿物沉积在材料中会增强其机械强度,从而导致初始软结构逐渐变硬。实验室测试表明,该材料可以维持碳含量为400天,大约26 mg二氧化碳固定PER克材料(其中大多数都以矿物形式储存,进一步超过了许多生物学方法的碳凸起碳的效率。携带活细胞的基质是由交联聚合物组成的高水凝胶。 Tibbitt团队设计的聚合物网络可以发送光,二氧化碳,图比格和营养,同时还可以使细胞均匀分布在材料中。为了确保长期生存并保持效率,研究人员还通过打印3D来优化结构的几何形状,以增加表面积,增强光的传播并促进营养流。 “我们设计了可以通过毛细管的作用来发送光并简单地分配营养解决方案的结构。”该论文的联合第一作者达利亚·德兰西克(Dalia Dranseike)指出,其中包含的蓝细菌可以维持一年多的良好活动。研究人员认为,低能,友好的活跃材料CAn补充现有的碳序列过程。 Tibbitt说:“将来,我们想探索如何作为建筑物的外部pat式使用,以在建筑物的整个建筑周期中继续修复碳。”尽管道路很长,但建筑同行开始申请实验。这项基础研究是在Rea Shin ling的Eth Zurichhinimok学习医生的,正处于19-道路威尼斯国际建筑双年展的阶段,“是为了扩大发展开发规模的实验室的过程,”建筑师和生物设计师还参与了研究。在苏黎世Eth Zurich的数字建筑技术教授本杰明·迪伦伯格(Benjamin Dillenburger)的指导下,林开发了一个生物制造平台,可以保护在尺度形成中包含的活跃结构。制造了两种树状的作品,最多3米。在蓝细菌的帮助下,每个零件每年可以调节碳,每年将碳调节18公斤,等于温带地区的一棵20年的松树的碳顺序。 Ling说:“该设备是该领域的一个实验 - 我们更改加拿大亭子以提供足够的光线,水分和温度,然后观察蓝细菌生长的状态。” (Li Muzi)相关论文信息:https://dii.org/10.1038/s41467-025-58761-y