瑞士科學家近日在《自然-通訊》期刊發表研究成果,成功開發出一種具有光合作用的3D打印"活體凝膠"。這種創新材料融合了古老的藍藻細菌,能夠從大氣中高效吸收二氧化碳,為碳封存技術提供了新思路。
上海環保展關注到,這項突破性技術為建筑領域的碳中和提供了全新解決方案。業內人士了解到,這種生物材料的固碳效率遠超傳統方法。
研究團隊將藍藻細菌穩定嵌入水凝膠基質中,創造出一種可通過3D打印塑形的"活體材料"。該材料僅需陽光、二氧化碳和含有人工海水營養液的環境即可持續生長。特別值得注意的是,其固碳能力不僅來自生物質積累,還包括誘導碳酸鹽礦物沉淀的雙重機制。
蘇黎世聯邦理工學院的研究人員解釋稱,藍藻作為地球上最古老的光合生物之一,具有極高的光能轉化效率。在光合作用過程中,它們會改變周圍環境的化學平衡,促使碳酸鈣等礦物沉積,從而以更穩定的形式封存二氧化碳。

實驗數據顯示,這種材料在400天的測試周期內保持穩定的固碳性能,每克材料可吸收約26毫克二氧化碳。更令人驚喜的是,礦物沉積過程還使材料機械強度逐漸增強,實現了從柔性到剛性的自發轉變。
上海環保展注意到,這種材料的載體水凝膠經過特殊設計,其聚合物網絡能高效傳遞光能、氣體和養分。相關專家認為,這種結構設計對其他生物材料的研發具有重要借鑒意義。
研究人員表示,這種低能耗、環境友好的新材料可作為現有化學固碳工藝的有效補充。未來有望應用于建筑外墻涂層,在建筑物全生命周期內持續吸收大氣中的二氧化碳,為實現碳中和目標提供創新技術支持。
該研究的突破性在于將生物活性與材料科學完美結合,不僅開辟了碳封存新途徑,也為可持續建筑材料的發展指明了方向。隨著技術不斷完善,這種"活體建材"或將在綠色建筑領域發揮重要作用。
來源:新華網