O conceito parece ser o futuro: a ETH Zurique está trabalhando juntos para combinar materiais convencionais com bactérias, algas e fungos. Objetivos gerais: fabricar materiais de vida que adquirem propriedades úteis para o metabolismo dos microrganismos – “A capacidade de amarrar coes2 Do ar até a fotossíntese, “Mark Tibbit, professor de engenharia macromolular em Eth Zurique.
Uma equipe de pesquisa interdisciplinar, liderada pelo TBBB, agora transformou essa perspectiva em realidade: é constantemente conhecida como bactéria Saloxy – cianobactérias – foi incluída como um gel imprimível e criou um elemento que remove o carbono de vivos, crescendo e ativamente no ar. Os pesquisadores apresentaram recentemente seu “material vivo” em um estudo de diário ComunicaçãoO
Principais características: sequência de carbono duplo
O elemento pode ser moldado usando impressão 3D e precisa de luz solar e água do mar artificial com nutrientes facilmente disponíveis, além de CO2 Aumentar. “Como material de construção, pode ajudar a armazenar co -armazenamento2 Nos futuros edifícios diretos “, disse Tbbit, que co-iniciou a pesquisa sobre os materiais vivos de Eth Zurique.
Tópico especial sobre isso: componentes vivos absorvem muito mais2 Está ligado ao crescimento orgânico. “Isso ocorre porque o material pode economizar carbono não apenas na biomassa, mas também na forma de minerais – esta é uma propriedade especial das cianobactérias”, revela o TBBT.
Yifan Quei, um dos dois principais autores do estudo explicou: “Sayanobacteria é uma das variantes da vida mais antiga do mundo. Eles são extremamente habilidosos na fotossíntese e podem até usar luz fraca para produzir biomassa de Ko2 E água. “
Ao mesmo tempo, as bactérias alteram seu ambiente químico fora das células como resultado da fotossíntese, de modo que os carbonatos rígidos (como o limão) da chuva. Esses minerais representam uma sincronização adicional de carbono e – contraste com a biomassa – contraste com a loja co2 De uma forma mais estável.
Cianobactérias como construtor mestre
“Usamos essa habilidade, especialmente em nossos elementos”, diz o estudante de doutorado do grupo de pesquisa do TBBT. Um efeito colateral prático: os minerais são depositados dentro dos ingredientes e o fortalecem mecanicamente. Dessa maneira, as cianobactérias fortalecem gradualmente as estruturas macias inicialmente.
Testes de laboratório mostraram que o material amarrava continuamente o CO2 em 400 dias, na maior parte de seu tamanho mineral – cerca de 26 miligramas de CO2 Por grama material. É significativamente maior do que muitos métodos biológicos e comparável à mineralização química do concreto reciclado (cerca de 7 miligramas de frio.2 Por grama).
Hidrogel como habitat
O ingrediente do transportador que abriga as células vivas é um gel de hidrogel-feito de polímero reticulado com um alto teor de água. A equipe tibetana selecionou a rede de polímeros para que possa transportar luz, co -ko2Água e nutrientes e permita que as células se espalhem uniformemente sem deixar os ingredientes.
Os pesquisadores também imitam a geometria da estrutura usando o processo de impressão 3D para aumentar a área da superfície, aumentar a infiltração da luz e promover o fluxo de nutrientes para garantir que as cianobactérias sobrevivam e qualificadas.
O co-autor Dalia Dransike: “Assim, criamos uma estrutura que permite intrusão de luz e distribui fluidos nutritivos por todo o corpo através de forças capilares”. Graças a esse design, as cianobactérias encapsuladas viviam produtivamente por mais de um ano, ficam satisfeitas em denunciar os pesquisadores de materiais de equipe da TBBT.
Infraestrutura como sincronização de carbono
Os pesquisadores veem seus elementos vivos como uma abordagem de curta potência e ambientalmente amigável que pode vincular Co2 Da atmosfera e para complementar os processos químicos existentes para a sequência de carbono. “No futuro, gostaríamos de investigar como o material poderia ser usado como um revestimento para o prédio do Fades para amarrar o co -ko2 Todo o ciclo de vida de um edifício, “o tbbit espera.
Ainda existem muitos caminhos – mas colegas no campo da arquitetura já adotaram a idéia e perceberam a interpretação inicial de maneiras experimentais.
Duas instalações em Veneza e Milão
Graças a Andrea Shin Ling, uma estudante de doutorado, a pesquisa inicial dos laboratórios levou a um grande estágio na arquitetura de Veneza. “O arquiteto e biodizinar, envolvido neste estudo, disse:” Aumentar o processo de produção do layout de laboratório ao nível da casa foi um desafio particular. “
O professor de Ling Eth, Benjamin, está fazendo o doutorado do presidente das tecnologias de construção digital de Dillnberger. Em seu artigo de pesquisa, ele criou uma plataforma para biofabricação que poderia imprimir as estruturas vivas com cianobactérias eficazes em escala arquitetônica.
Para a instalação do Picoplânctonia no Pavilhão do Canadá, a equipe do projeto usa as estruturas impressas como um bloco de construção viva para criar dois objetos de tronco de planta, com cerca de três metros de altura. Graças a cianobactérias, eles podem amarrar até 18 kg ko2 A cada ano-pinheiros de quase 20 anos na zona de temperatura.
“A instalação é um teste – nos adaptamos à varanda do Canadá, para que ela forneça luz, umidade e calor suficientes para o sucesso das cianobactérias e depois vemos como elas se comportam”, disse o gênero. Este é um compromisso com: a festa todos os dias – o site monitora e mantém a instalação no site. Até 23 de novembro.
Na 24ª árvore de Milano, a pele de Duffon está investigando as possibilidades de materiais de vida para futuros envelopes de construção. Em uma estrutura coberta com pendente de madeira, os microorganismos formam uma pátina verde profunda que muda a madeira ao longo do tempo: um sinal de erosão se torna um elemento de design ativo que liga Kok2 E enfatizar a estética dos processos microbianos. A pele de Daffon é uma colaboração entre o Made Studio e Dalia Daransike. Isso faz parte da “maneira como as bactérias: a arquitetura biótica em direção à nota” e vai até 9 de novembro.
O material vivo da iluminação foi feito para uma cooperação entre disciplina na estrutura Vida (Engenharia Avançada com Materiais Vivos)A iniciativa ETH Zurique promove a cooperação entre pesquisadores de diferentes ramos para o desenvolvimento de novos materiais de vida para aplicações amplas.
