Aramizda
Aktif Üye
3D baskı: Malzemeler hayata uyandığında
Proje bir bilim kurgu romanı gibi geliyor: Eth Zürih'te araştırmacılar, geleneksel maddeleri bakteri, yosun veya mantarlarla birleştirmek için farklı disiplinlerle işbirliği yapıyorlar. Hedefleri: Mikroorganizmaların metabolizması yoluyla yararlı özellikler elde eden yaşam malzemeleri yaratıyorsunuz – “Örneğin, CO₂'yi havadan bağlamak için fotosentez kullanma yeteneği” diye açıklıyor Eth Zürih'te makromoleküler mühendislik profesörü Mark Tibbitt.
Bilgi Hizmeti Bilimi (IDW) 'nin bildirdiği gibi, disiplinlerarası bir ekip şimdi liderlik altında bu vizyonu gerçekleştirmeyi başardı: Araştırmacılar fotosentetik bakteriler – bu nedenle yazdırılabilir bir jel içinde sabit olan ve böylece karbondan aktif olarak kaldırılan canlı bir malzeme yarattı. Nature Communications Uzmanı dergisinde yapılan bir çalışmada, bilim adamları yakın zamanda “fotosentetik yaşam materyallerini” sundular.
Özellik: çift co₂ bağlama
Araştırmacılar, canlı malzemeyi 3D baskı ile oluştururlar ve sadece kolayca mevcut besinler içeren güneş ışığı, co₂ ve yapay deniz suyu ile büyümesi için tedarik ederler. Eth Zürih'teki yaşam malzemeleri üzerine araştırmalar yapan Tibbitt, “Bir yapı malzemesi olarak, gelecekte doğrudan binalarda ortak depolamaya yardımcı olabilir” diyor. Malzeme, organik büyümeden bağlandığından önemli ölçüde daha fazla co₂ emmesi ile karakterizedir. Tibbitt, “Bunun nedeni, malzemenin sadece biyokütlede değil, aynı zamanda mavi alglerin özel bir özelliği olan mineraller şeklinde de karbondan tasarruf edebilmesidir.”
Çalışmanın iki ilk otoritesinden biri olan Yifan Cui, “Siyanobakteriler Dünya'daki en eski yaşam biçimleri arasındadır. Fotosentez son derece verimli yaparlar ve co₂ ve sudan biyokütle oluşturmak için zayıf ışık kullanırlar.” Aynı zamanda, mavi algler, kireç gibi katı karbonatlar oluşturan fotosentez yoluyla hücre dışındaki kimyasal çevrelerini değiştirir. Bu mineraller ilave bir karbon lavabolar oluşturur ve biyokütlenin aksine Co₂'yi kalıcı olarak saklar.
Habitat'ta mavi yosun
Doktora araştırma grubu Cui, “Bu yeteneği özellikle materyalimizde kullanıyoruz” diyor. Mineraller kendilerini malzemenin içinde saklar ve mekanik olarak güçlendirir. Siyanobakteriler yavaş yavaş başlangıçta yumuşak yapıları sertleştirir. Laboratuvar testleri, malzemenin 400 günden fazla bir süredir CO₂, çoğunluğun mineral formunda – gram malzeme başına yaklaşık 26 miligram co₂ olduğunu göstermektedir. Bu birçok biyolojik yaklaşımı aşar ve geri dönüştürülmüş betonun (gram başına yaklaşık 7 mg co₂) kimyasal mineralizasyonuna karşılık gelir.
Yüksek su içeriğine sahip ağa bağlı polimerlerden yapılmış bir hidrojel olan taşıyıcı malzeme, mavi algleri barındırır. Tibitt ekibi, ışık, co₂, su ve besin maddelerini taşıyacak ve hücrelerin malzemeden ayrılmadan kendilerini eşit olarak dağıtmasını sağlayacak şekilde polimetri ağını seçti. Siyanobakterilerin uzun ömürlülüğünü ve performansını en üst düzeye çıkarmak için ekip, yüzeyi arttırmak, ışık penetrasyonunu artırmak ve besin akışını teşvik etmek için 3D baskı kullanarak yapıların geometrisini optimize etti.
Ortak orör Dalia Dransieke şöyle açıklıyor: “Bu şekilde sadece küçük bir kısmı ile besin sıvısında olan ve onları vücuttaki kılcal kuvvetlerden pasif olarak dağıttık.” Bu tasarım sayesinde, alabora olmuş siyanobakteriler bir yıldan fazla bir süredir verimli bir şekilde yaşıyor, malzeme araştırmacısı Tibbitt'in ekibinde memnun. Araştırmacılar, yaşam materyallerini atmosferden bağlayan ve mevcut kimyasal süreçleri destekleyen düşük enerjili ve çevre dostu bir yaklaşım olarak görüyorlar. Tibbitt, “Gelecekte, malzemenin bir binanın yaşam döngüsü boyunca co₂ bağlamak için bina cepheleri için bir kaplama olarak nasıl kullanılabileceğini araştırmak istiyoruz.”
Venedik'te sergi
Venedik'teki Mimari Bienal'de Kanada Pavyonunda “Picoplanktonics” sergisi için proje ekibi 25 Kasım'a kadar basılı yapıları gösterecek. Yaşayan yapı taşları gibi, üç metre yüksekliğe kadar olan nesneler, başka bir dünyadan benziyor. Siyanobakteriler nedeniyle, bunlar yılda 18 kg'a kadar co₂ bağlanabilir -20 yaşındaki bir çam ile yaklaşık aynı miktarda.
Araştırmacılar, canlı girişimin bir parçası olarak disiplinlerarası işbirliği yoluyla fotosentetik yaşam materyali geliştirdiler (canlı malzemelerle ileri mühendislik). ETH Zürih, çeşitli disiplinlerden bilim adamlarını birleştirmek ve çok çeşitli uygulamalar için yeni yaşam malzemeleri oluşturmak için canlı başladı.
(USZ)
Ne yazık ki, bu bağlantı artık geçerli değil.
Boşa harcanan eşyalara bağlantılar 7 günden daha büyükse veya çok sık çağrıldıklarında geçersiz hale gelir.
Bu makaleyi okumak için bir Haberler+ paketine ihtiyacınız var. Bir haftayı şimdi yükümlülük altına almadan test edin – yükümlülük olmadan!