一棵20歲的溫帶松樹，每年大約能吸收18公斤二氧化碳。但如果我說，未來可能有“活材料”能像樹一樣“吃”碳，甚至更高效，你信嗎？

最近，瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETHZurich）的科學家們，用一種“光合活性材料”刷新了我們對碳捕獲的認知——他們把能進行光合作用的藍細菌（一種古老的光合微生物）“種”進可3D打印的水凝膠里，造出了會呼吸、能生長，還能持續從空氣中“抓”二氧化碳的“活材料”。相關研究成果已發表在《自然?通訊》上。

雙重“吃”碳：比普通生物材料更能“存”

傳統生物固碳大多靠植物或微生物的生長，把二氧化碳轉化為自身有機物（比如生物質）。但這種方式有個問題：一旦生物死亡分解，碳又會重新釋放回大氣。

而這種“活材料”的厲害之處在于——雙重固碳。藍細菌通過光合作用，一邊把二氧化碳轉化為自身生物質（有機固碳），一邊改變周圍化學環境，促使碳酸鈣等礦物質形成（礦物固碳）。這些礦物質像“碳保險柜”，能更穩定、更長久地封存二氧化碳。

實驗室數據顯示，這種材料在400天內持續固碳，每克材料能“吃”下約26毫克二氧化碳，比很多生物固碳方法效率更高，甚至接近再生混凝土的化學礦化能力（約7毫克/克）。更妙的是，礦物質還能“加固”材料——原本軟乎乎的水凝膠結構，會被藍細菌慢慢“硬化”，未來甚至可能直接當建筑材料用！

3D打印+水凝膠：給細菌造個“長壽窩”

藍細菌能存活并高效工作，全靠它的“家”——水凝膠。這是一種富含水分的凝膠，由交聯聚合物構成，能讓光線、二氧化碳、水和營養物質自由穿透，還能讓細菌在材料里均勻分布。

為了讓藍細菌活得更久、干得更賣力，科學家用3D打印技術優化了材料結構：增大表面積、改善光照、促進營養流動。最終，被“包裹”的藍細菌在材料里“工作”了超過一年，堪稱“勞?！?。

從實驗室到建筑：它已經“上崗”了！

這種“活材料”的潛力，已經從實驗室走向了現實。

在威尼斯建筑雙年展的加拿大館，研究團隊用3D打印的“活模塊”搭出了兩個3米高的“樹樁”。這些“樹樁”里的藍細菌，每年能吸收約18公斤二氧化碳——和一棵20歲的松樹差不多！為了讓它們“住得舒服”，團隊每天監測并維護溫濕度，直到11月23日展覽結束。

在米蘭第24屆三年展上，另一個名為“達芙妮的皮膚”的裝置，用微生物在木瓦結構上形成深綠色的“銅綠”。這些原本可能被視作“腐朽”的痕跡，現在成了主動固碳的設計元素，既美觀又環保。

未來：給建筑“穿”上固碳“外衣”

目前，這種材料還在實驗階段，但科學家已經在展望它的應用場景——比如給建筑外墻“刷”一層這種“活材料”，讓建筑在全生命周期里持續“吃”碳。

從“會呼吸的建筑”到“能固碳的城市”，或許不遠的將來，我們的周圍會多很多“人工樹”，用更低碳的方式幫地球“減碳”。

你覺得這種“活材料”未來還能怎么用？

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