瑞士科学家近日在《自然-通讯》期刊发表研究成果,成功开发出一种具有光合作用的3D打印"活体凝胶"。这种创新材料融合了古老的蓝藻细菌,能够从大气中高效吸收二氧化碳,为碳封存技术提供了新思路。
上海环保展关注到,这项突破性技术为建筑领域的碳中和提供了全新解决方案。业内人士了解到,这种生物材料的固碳效率远超传统方法。
研究团队将蓝藻细菌稳定嵌入水凝胶基质中,创造出一种可通过3D打印塑形的"活体材料"。该材料仅需阳光、二氧化碳和含有人工海水营养液的环境即可持续生长。特别值得注意的是,其固碳能力不仅来自生物质积累,还包括诱导碳酸盐矿物沉淀的双重机制。
苏黎世联邦理工学院的研究人员解释称,蓝藻作为地球上最古老的光合生物之一,具有极高的光能转化效率。在光合作用过程中,它们会改变周围环境的化学平衡,促使碳酸钙等矿物沉积,从而以更稳定的形式封存二氧化碳。

实验数据显示,这种材料在400天的测试周期内保持稳定的固碳性能,每克材料可吸收约26毫克二氧化碳。更令人惊喜的是,矿物沉积过程还使材料机械强度逐渐增强,实现了从柔性到刚性的自发转变。
上海环保展注意到,这种材料的载体水凝胶经过特殊设计,其聚合物网络能高效传递光能、气体和养分。相关专家认为,这种结构设计对其他生物材料的研发具有重要借鉴意义。
研究人员表示,这种低能耗、环境友好的新材料可作为现有化学固碳工艺的有效补充。未来有望应用于建筑外墙涂层,在建筑物全生命周期内持续吸收大气中的二氧化碳,为实现碳中和目标提供创新技术支持。
该研究的突破性在于将生物活性与材料科学完美结合,不仅开辟了碳封存新途径,也为可持续建筑材料的发展指明了方向。随着技术不断完善,这种"活体建材"或将在绿色建筑领域发挥重要作用。
来源:新华网