瑞士科學(xué)家近日在《自然-通訊》期刊發(fā)表研究成果，成功開(kāi)發(fā)出一種具有光合作用的3D打印"活體凝膠"。這種創(chuàng)新材料融合了古老的藍(lán)藻細(xì)菌，能夠從大氣中高效吸收二氧化碳，為碳封存技術(shù)提供了新思路。

上海環(huán)保展關(guān)注到，這項(xiàng)突破性技術(shù)為建筑領(lǐng)域的碳中和提供了全新解決方案。業(yè)內(nèi)人士了解到，這種生物材料的固碳效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方法。

研究團(tuán)隊(duì)將藍(lán)藻細(xì)菌穩(wěn)定嵌入水凝膠基質(zhì)中，創(chuàng)造出一種可通過(guò)3D打印塑形的"活體材料"。該材料僅需陽(yáng)光、二氧化碳和含有人工海水營(yíng)養(yǎng)液的環(huán)境即可持續(xù)生長(zhǎng)。特別值得注意的是，其固碳能力不僅來(lái)自生物質(zhì)積累，還包括誘導(dǎo)碳酸鹽礦物沉淀的雙重機(jī)制。

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員解釋稱，藍(lán)藻作為地球上最古老的光合生物之一，具有極高的光能轉(zhuǎn)化效率。在光合作用過(guò)程中，它們會(huì)改變周圍環(huán)境的化學(xué)平衡，促使碳酸鈣等礦物沉積，從而以更穩(wěn)定的形式封存二氧化碳。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種材料在400天的測(cè)試周期內(nèi)保持穩(wěn)定的固碳性能，每克材料可吸收約26毫克二氧化碳。更令人驚喜的是，礦物沉積過(guò)程還使材料機(jī)械強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了從柔性到剛性的自發(fā)轉(zhuǎn)變。

上海環(huán)保展注意到，這種材料的載體水凝膠經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，其聚合物網(wǎng)絡(luò)能高效傳遞光能、氣體和養(yǎng)分。相關(guān)專家認(rèn)為，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)其他生物材料的研發(fā)具有重要借鑒意義。

研究人員表示，這種低能耗、環(huán)境友好的新材料可作為現(xiàn)有化學(xué)固碳工藝的有效補(bǔ)充。未來(lái)有望應(yīng)用于建筑外墻涂層，在建筑物全生命周期內(nèi)持續(xù)吸收大氣中的二氧化碳，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供創(chuàng)新技術(shù)支持。

該研究的突破性在于將生物活性與材料科學(xué)完美結(jié)合，不僅開(kāi)辟了碳封存新途徑，也為可持續(xù)建筑材料的發(fā)展指明了方向。隨著技術(shù)不斷完善，這種"活體建材"或?qū)⒃诰G色建筑領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

來(lái)源：新華網(wǎng)