一组研究人员代尔夫特理工大学代尔夫特理工大学(TU Delft)使用了一种新颖的3D生物打印技术，创造了一种由藻类细胞制成的活的“人造叶子”材料。
近年来，在研究中使用的生活材料，通过将生物细胞整合到非生物壳或矩阵中来制备。这种材料的制造经常会满足与机械稳健性和功能性能有关的障碍，但代尔夫特团队设法打破了新的地面。
这项研究使用3D打印技术将微藻直接打印到一种无生命的细菌纤维素(一种由细菌产生的有机排泄化合物)中，从而创造出一种坚韧而灵活的具有光合作用的材料。随着循环燃料转换和太空氧气生产的应用，人造树叶材料有望为更可持续的未来铺平道路。
“生活细胞印刷是制造工程生活材料的有吸引力的技术，”涂德夫特·德尔伯特和研究共同作者的副教授Marie-Eve Aubin-Tam解释道。“我们的光合生活材料具有在现实生活中的应用中可充分机械鲁棒的独特优势。”
结合生活和生气
由印刷油墨的科学家描述了一张纸，可以将生物微藻沉积在毫米级分辨率下的细菌纤维素上。看到细菌纤维素是柔性的，坚韧的，并且本质上强，所得到的材料可以扭曲和压碎而不会失去原始形状。作为奖励，它也完全可生物降解且易于在比例下产生。
利用藻类沉积物内部，材料能够通过光合作用在几周内喂养自身。代尔夫特团队还能够在现场进行更大的样品来再生材料，以便使用原始文化。即使没有任何光源，也发现生物印刷材料稳定存活至少三天。
“我们创造了一种材料，只要把它放在光里就能产生能量，”参与这项工作的博士生Kui Yu说。“材料本身的生物可降解性和微藻细胞的可回收性使其成为一种可持续的生物材料。”
有哪些应用?
该研究小组将人工叶子作为主要应用——这种材料通过将水和二氧化碳转化为氧气和能量来模拟真正的叶子。随着能量以糖的形式储存在藻类中，它可以转化为可用的燃料。因此，像国际空间站或火星殖民地这样难以到达的环境可以同时提供氧气和能量，而无需在生物群落中种植整株植物。
这项技术也可以用于在地球上制造感官和反应产品。这些材料能够对环境的变化做出反应，在寒冷的日子提供隔热或在雨天提供拒水性能。
该研究的合著者Elvin Karana总结道:“如果我们的日常产品是有生命的:能够感知、增长、适应，最终死亡?这个独特的合作项目表明，这个问题已经超出了推测性设计的范畴。我们希望我们的文章能在设计界和科学界之间引发新的对话，并为未来光合活性材料的研究提供新的方向。”
该研究的进一步细节可以在标题为“再生光合生活材料的生物印刷”。由Marie-Eve Aubin-Tam等人合著。
同样，来自哈佛医学院以前开发了一个新颖的基于藻类bioink可以用来3D打印软组织结构。该团队将光合藻类和人类肝细胞结合成水凝胶基质，利用这种材料3D打印出具有栩栩如生的肝“小叶”的六边形结构，从而形成了他们的生物墨水。
其他地方，在荷兰瓦赫宁根大学在美国，研究人员此前曾使用3D打印技术进行开发microalgae-based谷类零食．使用双挤压3D打印工艺，该团队试图通过定制食品的形状、质地和颜色，使其更美味、更有视觉吸引力。
订阅3D印刷行业通讯对于添加剂制造的最新消息。雷电竞充值您还可以通过以下方式保持联系推特并喜欢我们Facebook。
正在寻找增材制造的职业生涯?雷电竞充值访问3 d打印工作来选择行业中的角色。
特色图片显示代尔夫特理工大学3D生物打印藻类。照片通过Tu Delft。
