Вчені розробили новий «живий» матеріал. На лівому зображенні показано надрукований на 3D-принтері «ананас» із синьо-зеленими водоростями, що ростуть усередині нього. На правому зображенні показано подібний об'єкт, але у формі куба. (Зображення: Іфань Цуй та Далія Дрансейке / ETH Zürich)
Швейцарські вчені створили новий «живий» матеріал, що містить синьо-зелені водорості, який, за їхніми словами, одного дня може бути використаний у будівлях для боротьби зі зміною клімату.
Завдяки синьо-зеленим водоростям, або ціанобактеріям, новий матеріал є фотосинтетичним. Це означає, що він може хімічно перетворювати вуглекислий газ (CO2), сонячне світло та воду на кисень і цукри, що сприяє росту.
Вам може сподобатися
-
Вчені пропонують використовувати пилок для виготовлення паперу та губок
-
Китайські вчені створили різнокольорові сукуленти, що світяться в темряві та заряджаються сонячним світлом
-
Високотехнологічна «бульбашкова плівка» MIT перетворює повітря на безпечну питну воду — навіть у Долині Смерті
«Цей матеріал може зберігати вуглець не лише в біомасі, але й у формі мінералів — особлива властивість цих ціанобактерій», — заявив співавтор дослідження Марк Тіббітт, доцент кафедри макромолекулярної інженерії Швейцарського федерального технологічного інституту (ETH) Цюриха. «Як будівельний матеріал, він може допомогти зберігати CO2 безпосередньо в будівлях у майбутньому».
Без здатності зв'язувати вуглець у мінеральній формі новий матеріал був би м'яким і желеподібним. Але, згідно з дослідженням, утворюючи мінеральний скелет з CO2 та поживних речовин, матеріал поступово підвищує свою механічну міцність, що робить його гарним кандидатом для будівництва.
Дослідники припускають, що цей матеріал одного дня можна буде використовувати як покриття для фасадів будівель, щоб висмоктувати CO2 безпосередньо з атмосфери. У дослідженні матеріал безперервно поглинав CO2 протягом 400 днів поспіль, зберігаючи приблизно 26 міліграмів CO2 на грам матеріалу у вигляді карбонатних осадів. За словами дослідників, ця швидкість є високоефективною та значно вищою, ніж у інших форм біологічного поглинання CO2.
Новий матеріал розвивався з часом, стаючи твердішим та зеленішим протягом 400-денного періоду дослідження завдяки фотосинтезу та мінералізації.
Дедалі яскравіший зелений колір матеріалу свідчить про те, що він зберігає CO2 у формі біомаси. Але ціанобактерії можуть рости лише певною мірою, і швидкість, з якою вуглець зберігався всередині бактеріальних клітин, вирівнювалася приблизно через 30 днів, згідно з дослідженням. Це означає, що поглинання вуглецю у формі біомаси зменшується після закінчення цього періоду, але не зупиняється.
Основою нового матеріалу є гідрогель, який можна друкувати на 3D-принтері, — гель з високим вмістом води, що складається зі зшитих молекул. Дослідники вибрали пористий гідрогель і виростили всередині нього ціанобактерії, забезпечивши проникнення достатньої кількості світла, води та CO2 крізь гель для досягнення бактерій. Потім вчені протестували різні форми гідрогелю, щоб визначити найкращу геометрію для виживання ціанобактерій.
«Ціанобактерії є одними з найдавніших форм життя у світі», – заявив у своїй заяві співавтор дослідження Іфань Цуй, докторант з макромолекулярної інженерії в ETH Zurich. «Вони дуже ефективно фотосинтезують і можуть використовувати навіть найслабше світло для виробництва біомаси з CO2 та води».
Вам може сподобатися
-
Вчені пропонують використовувати пилок для виготовлення паперу та губок
-
Китайські вчені створили різнокольорові сукуленти, що світяться в темряві та заряджаються сонячним світлом
-
Високотехнологічна «бульбашкова плівка» MIT перетворює повітря на безпечну питну воду — навіть у Долині Смерті
Вчені вже використали свій матеріал в архітектурних проєктах, таких як ці об'єкти, схожі на стовбури дерев.
У дослідженні вчені занурили гідрогелі у штучну морську воду, щоб забезпечити їх необхідними поживними речовинами для мінерального осадження. Потрібні подальші дослідження, щоб визначити, як ці поживні речовини, включаючи кальцій і магній, можна вводити в матеріал, якщо він покриває будівлю.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
—32 дивні способи боротьби зі зміною клімату, які можуть спрацювати
— Пиття стічних вод, будівництво острова з нуля та створення міського лісу: 3 сміливі способи, якими міста вже адаптуються до зміни клімату
— Простий трюк може знизити температуру в місті на 3,6 градуса за Фаренгейтом, свідчить дослідження Лондона
Тим часом дослідники вигадують різні форми, які міг би набувати матеріал. На архітектурній виставці у Венеції команда представила свій матеріал у вигляді двох об'єктів, схожих на стовбури дерев, кожен з яких міг би поглинати до 18 кілограмів CO2 на рік — або стільки ж, скільки поглинає 20-річна сосна, йдеться у заяві.
Дослідники зазначають у дослідженні, що перед вбудовуванням ціанобактерій у матеріал можливо генетично модифікувати їх для збільшення швидкості фотосинтезу.
«Ми розглядаємо наш живий матеріал як низькоенергетичний та екологічно чистий підхід, який може зв’язувати CO2 з атмосфери та доповнювати існуючі хімічні процеси поглинання вуглецю», – сказав Тіббітт.
ТЕМИ фотосинтез вуглекислий газ
Саша Паре, навігація по соціальним мережам, штатний автор
Саша — штатна авторка Live Science з Великої Британії. Вона має ступінь бакалавра з біології Саутгемптонського університету в Англії та ступінь магістра з наукової комунікації Імперського коледжу Лондона. Її роботи публікувалися в The Guardian та на веб-сайті про здоров'я Zoe. Окрім письменництва, вона любить грати в теніс, пекти хліб та переглядати магазини секонд-хенду в пошуках прихованих перлин.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Вчені пропонують використовувати пилок для виготовлення паперу та губок
Китайські вчені створили різнокольорові сукуленти, що світяться в темряві та заряджаються сонячним світлом
Високотехнологічна «бульбашкова плівка» MIT перетворює повітря на безпечну питну воду — навіть у Долині Смерті
Вчені перетворюють сечу на матеріал, придатний для медичних імплантів
Ваші побутові гаджети незабаром можуть бути без батарейок — вчені створюють крихітні сонячні елементи, які можуть живитися від світла в приміщенні
Вчені перетворюють «вічно існуючі хімічні речовини» у воді на фтор за допомогою нового процесу
Найновіше в інженерії
Розпечена «піщана батарея» тепер опалює невелике фінське містечко
Секретний космічний літак X37-B випробує квантову навігаційну систему — вчені сподіваються, що одного разу вона замінить GPS
Китай будує рекордну плавучу вітрову турбіну — вона може змінити обличчя відновлюваної енергетики
З Нью-Йорка до Лос-Анджелеса за 3 години? Виконавчий указ може зробити це можливим до 2027 року, знову відкривши двері для комерційних надзвукових польотів
Чи зможемо ми колись побудувати трансатлантичний тунель?
Високотехнологічна «бульбашкова плівка» MIT перетворює повітря на безпечну питну воду — навіть у Долині Смерті
Останні новини
Нове дослідження показує, що у 7-річної дитини майя був зубний камінь із зеленого нефриту
Астероїд-“вбивця міст” може бути знищений ядерною бомбою ще до близького зіткнення з Місяцем
«Серйозна загроза»: Китай готується до наближення супертайфуну Рагаса, найсильнішого шторму цього року, зі швидкістю вітру до 280 км/год
Рідкісна синьо-зелена гібридна сойка, помічена в Техасі, є нащадком птахів, чиї лінії розділилися 7 мільйонів років тому
Гігантського динозавра з «кігтями, як у тримерів», знайшли в Аргентині з крокодилячою лапою в щелепах
Квантовий інтернет стає ближчим завдяки новому чіпу — він допомагає передавати квантові сигнали через реальні волоконно-оптичні кабелі
ОСТАННІ СТАТТІ
1. «Серйозна загроза»: Китай готується до наближення супертайфуну Рагаса, найсильнішого шторму цього року, зі швидкістю вітру до 280 км/год.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “тип-новини-щоденно,serversidehawk,відеоартикл,van-enable-adviser-
