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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)，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(chǎn)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(chǎn)、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(jīng)常清洗，能大大減少水的使用。(記者 劉霞)
關鍵詞： 3D打印
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