Da li će vaša buduća odeća biti napravljena od algi?

Živi materijali, napravljeni smeštanjem biljnih ćelija u neživu sredinu, stekli su veliku popularnost poslednjih godina. Naučnici su izgleda prepoznali da su često najsnažniji materijali oni koji oponašaju prirodu. Istraživači su pomoću 3D štampača stavili žive alge na bakterijsku celulozu, i proizveli jedinstveni materijal koji ima fotosintetsku sposobnost algi i snagu bakterijske celuloze; materijal je žilav i elastičan, a takođe i ekološki prihvatljiv, biorazgradiv i jednostavan za proizvodnju.

Po prvi put je međunarodni tim istraživača sa Univerziteta u Ročesteru i Univerziteta za tehnologiju Delft u Holandiji koristio 3D štampače i novu tehniku bioštampanja da bi alge odštampao u materijalima koji su žilavi i elastični. Materijal ima razne primene u energetskom, medicinskom i modnom sektoru. Istraživanje je objavljeno u časopisu Advanced Functional Materials.

„Trodimenzionalno štampanje je moćna tehnologija za proizvodnju živih funkcionalnih materijala koji imaju ogroman potencijal u širokom spektru primena zasnovanih na životnoj sredini i primene kod ljudi“.rekao je Srikkanth Balasubramanian, naučni saradnik u Delftu i prvi autor publikovanog istraživanja. „Ovo je prvi primer projektovanog fotosintetskog materijala koji je fizički dovoljno snažan da se može koristiti u stvarnom životu.“

Kako stvoriti nove materijale: žive i nežive komponente

Da bi stvorili fotosintetski materijal, istraživači su započeli sa neživom bakterijskom celulozom – organskim jedinjenjem koje bakterije proizvode i izlučuju. Bakterijska celuloza ima mnoštvo jedinstvenih mehaničkih svojstava, uključujući fleksibilnost, žilavost, čvrstoću i sposobnost da zadrži oblik, čak i kada je uvrnuta, smrvljena ili na neki drugi način fizički deformisana.

Bakterijska celuloza je poput papira u štampaču, dok žive mikroalge deluju kao mastilo. Istraživači su pomoću 3D štampača stavili žive alge na bakterijsku celulozu.

Kombinacija živih (mikroalgi) i neživih (bakterijska celuloza) komponenata rezultirala je jedinstvenim materijalom koji ima fotosintetsku sposobnost algi i snagu bakterijske celuloze; materijal je žilav i elastičan, a takođe je i ekološki prihvatljiv, biorazgradiv, jednostavan i prilagodljiv za proizvodnju. Biljna priroda materijala znači da može da koristi fotosintezu da bi se „hranio“ tokom višednevnog perioda, a takođe je moguće i da se regeneriše – mali uzorak materijala može se uzgajati na licu mesta kako bi se dobilo više materijala .

Veštačko lišće, fotosintetska koža i bio-odeća

Jedinstvene karakteristike materijala čine ga idealnim kandidatom za razne primene, uključujući nove proizvode poput veštačkog lišća, fotosintetske kože ili fotosintetske bio-odeće.

Veštački listovi su materijali koji imitiraju stvarne listove jer sunčevom svetlošću pretvaraju vodu i ugljen-dioksid – glavni pokretač klimatskih promena – u kiseonik i energiju, slično lišću tokom fotosinteze. Lišće skladišti energiju u hemijskom obliku kao šećer, koja se zatim može pretvoriti u gorivo. Veštačko lišće stoga nudi način za proizvodnju održive energije na mestima gde biljke ne rastu dobro, uključujući kolonije u svemiru. Veštačko lišće koje su proizveli istraživači iz Delfta i Ročestera napravljeno je od ekoloških materijala, za razliku od većine tehnologija veštačkog lišća koje se trenutno proizvode, a proizvode se toksičnim hemijskim metodama.

„Za veštačko lišće, naši materijali su poput uzimanja najboljih delova biljaka – lišća – koji mogu stvoriti održivu energiju, bez potrebe za korišćenjem resursa za proizvodnju drugih delova biljaka – stabljika i korena – kojima je potrebno dosta resursa, a ne proizvode energiju. Pravimo materijal koji je usredsređen samo na održivu proizvodnju energije.“, kaže Anne S. Meier, vanredni profesor biologije u Ročesteru.

Druga primena materijala bila bi fotosintetska koža koja bi se mogla koristiti za presađivanje  kože, kaže Meier. „Stvoreni kiseonik bi pomogao da započne zarastanje oštećenog područja ili bi mogao da pomogne kod zarastanja rana.“

Osim što nude održivu energiju i medicinske tretmane, materijali bi mogli da promene i modni sektor. Bio-odeća izrađena od algi rešila bi neke negativne efekte koji utiču životnu sredinu tako što bi se koristile visokokvalitetne tkanine koje bi bile u potpunosti biorazgradive. Ovi materijali bi radili i na prečišćavanju vazduha uklanjanjem ugljen-dioksida fotosintezom a za razliku od tradicionalne odeće, imaju manju potrebu za pranjem, što smanjiuje potrošnju vode.

„Naši živi materijali su obećavajući jer mogu preživeti nekoliko dana bez pristupa vodi ili hranjivim sastojcima, a sam materijal se može koristiti kao seme za uzgoj novih živih materijala. Ovo otvara vrata za primene u udaljenim oblastima, čak i u svemiru, gde se materijal može posejati na licu mesta“, kaže Marie-Eve Aubin-Tam, vanredni profesor u Delftu.

Izvor: ScienceDaily

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
Odštampaj

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *

Logo

Newsletter

Možda će Vam se svideti:

Logo

Energija Balkana

Newsletter

Nedeljni pregled vesti

Najava Konferencije

21. decembar 2022.