北京
來源：新華社
研究人員開發出一種可3D打印制作的“活體凝膠”，這種可用作建筑材料的光合活體材料融合了古老的藍藻，能從空氣中更高效去除二氧化碳。
圖片來源：攝圖網
瑞士蘇黎世聯邦理工學院等機構的研究人員在英國《自然-通訊》雜志上發表論文說，他們將藍藻這種光合細菌穩定地融合到凝膠中，開發出一種“活著的材料”。這種材料可通過3D打印塑形，生長所需的僅是陽光、二氧化碳以及含有基礎養分的人造海水。這種生物材料吸收的二氧化碳遠多于其通過有機生長所固定的二氧化碳，這是因為藍藻不僅能在生物質中儲存碳，還能以礦物形式封存碳。
研究人員介紹說，藍藻是地球上最古老的生命形式之一，其光合作用效率很高，即使在非常微弱的光照下也能將二氧化碳和水轉化為生物質。同時，這些細菌在光合作用的過程中會改變細胞外的化學環境，促使固態碳酸鹽（如石灰石）沉淀下來。這些礦物成為另一種碳匯，與生物質相比，它們能以更穩定的形式封存二氧化碳。
實驗室測試顯示，這種材料在400天內持續吸收二氧化碳，每克材料可吸收約26毫克二氧化碳，且大部分以礦物形式封存。此外，這種新材料還利用礦物沉積在材料內部，使材料機械強度得以增強，這意味著藍藻能逐漸讓最初柔軟的結構硬化。
作為載體材料的水凝膠則由含水量高的交聯聚合物構成。研究人員特別設計了其聚合物網絡，使其能高效傳遞光線、二氧化碳、水分和營養，并允許微生物在材料中均勻分布。
研究人員表示，這種低能耗、環保的新材料可從大氣中封存二氧化碳，用于補充現有的化學碳封存工藝。未來，人們將進一步探討將這種材料作為建筑外墻涂層，在建筑整個生命周期內持續封存二氧化碳。
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