Κυριακή 13.06.2021

Εκτυπωμένο, εύκαμπτο και.. ζωντανό – Δημιουργήσαμε το υλικό του μέλλοντος;

Ας φανταστούμε έναν κόσμο γεμάτο αντικείμενα βιολογικής προέλευσης, πλήρως ανακυκλώσιμα και 100% βιοαπoικοδομήσιμα. Ας κάνουμε ένα ακόμη άλμα με τη φαντασία μας. Πόσο διαφορετικός θα ήταν ο κόσμος αν όλα τα καθημερινά αντικείμενα ήταν «ζωντανά»; Όχι με τη λογική ότι θα μπορούσαν να μας πάρουν στο… κυνήγι, αλλά να είχαν την ικανότητα να παραμένουν δομικά ακέραια, φωτοσυνθέτοντας όπως ακριβώς τα φυτά.

Καιρός να αφήσουμε τη φαντασία στην άκρη και να μεταφερθούμε στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Ντελφτ, στην Ολλανδία, όπου ερευνητές
δημιούργησαν ένα 3-D εκτυπωμένο φωτοσυνθετικό υλικό χρησιμοποιώντας φύκια.

Κατασκευασμένο από μικροφύκη και βακτήρια, το νέο υλικό είναι πρακτικά ζωντανό και μπορεί να επιβιώσει για τρεις ημέρες χωρίς τροφή. Οι πιθανές εφαρμογές του; Από την ενέργεια ως την ιατρική και από τη βιομηχανία ως τη μόδα, σύμφωνα με τη δημοσίευση των ερευνητών στην επιστημονική επιθεώρηση Advanced Functional Materials.

Τα «έμβια» υλικά, τα οποία δημιουργούνται από τη στέγαση βιολογικών κυττάρων μέσα σε μη οργανικά πλέγματα, έχουν τεθεί στο επίκεντρο της τεχνολογίας υλικών τα τελευταία χρόνια καθώς οι επιστήμονες έχουν κατανοήσει ότι τα πιο ανθεκτικά υλικά είναι συχνά εκείνα που απλώς μιμούνται τη φύση.

Η φωτογραφία από το εκτυπωμένο-ζωντανό υλικό μπορεί να μην είναι εντυπωσιακή, αλλά οι πιθανές εφαρμογές του είναι μοναδικές / Πηγή: Srikkanth Balasubramanian
Η φωτογραφία από το εκτυπωμένο-ζωντανό υλικό μπορεί να μην είναι εντυπωσιακή, αλλά οι πιθανές εφαρμογές του είναι μοναδικές / Πηγή: Srikkanth Balasubramanian

Για να δημιουργήσουν το φωτοσυνθετικό υλικό, οι ερευνητές ξεκίνησαν με μια μη ζωντανή βακτηριακή κυτταρίνη – μια οργανική ένωση που παράγουν και εκκρίνουν τα βακτήρια. Η βακτηριακή κυτταρίνη έχει μια σειρά από αξιόλογες μηχανικές ιδιότητες: είναι εύκαμπτη αλλά ταυτόχρονα σκληρή, έχει μεγάλη αντοχή στον χρόνο και διατηρεί το σχήμα της ακόμη και όταν συστρέφεται ή συνθλίβεται.

Στην όλη διαδικασία η βακτηριακή κυτταρίνη είχε τον ρόλο του χαρτιού σε εκτυπωτή, ενώ τα ζωντανά φύκια ήταν το μελάνι. Φυσικά δεν μιλάμε για τυπικό εκτυπωτή, αλλά για τρισδιάστατο.

Ο συνδυασμός ζωντανής άλγης και μη ζωντανών, βακτηριακών κυτταρινικών, συστατικών έφερε στον κόσμο ένα μοναδικό υλικό που έχει τη φωτοσυνθετική ικανότητα των φυκιών και την ανθεκτικότητα της κυτταρίνης. Ένα υλικό υψηλής ανθεκτικότητας, που είναι επίσης φιλικό προς το περιβάλλον, βιοδιασπώμενο και το κυριότερο, έχει τη δυνατότητα παραγωγής σε μεγάλη κλίμακα.

Το εντυπωσιακό είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιήσει τη φωτοσύνθεση για να «τροφοδοτήσει» τον εαυτό του για περιόδους πολλών εβδομάδων ενώ είναι επίσης σε θέση να αναγεννηθεί. Με απλά λόγια, οποιαδήποτε ζημιά επουλώνεται, όπως ακριβώς στους αμιγώς ζωντανούς οργανισμούς.

Αυτά τα χαρακτηριστικά το καθιστούν ιδανικό υποψήφιο για μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων νέων προϊόντων όπως τεχνητά φύλλα, φωτοσυνθετικά δέρματα ή φωτοσυνθετικά βιολογικά ενδύματα.

Τα τεχνητά φύλλα είναι υλικά που μιμούνται τα πραγματικά φύλλα καθώς χρησιμοποιούν το ηλιακό φως για να μετατρέψουν το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο και ενέργεια, όπως τα φύλλα κατά τη φωτοσύνθεση.

Μια άλλη εφαρμογή θα μπορούσε να είναι η δημιουργία φωτοσυνθετικού δέρματος. Το παραγόμενο οξυγόνο θα βοηθούσε στην επούλωσης της κατεστραμμένης περιοχής από βαθιά εγκαύματα απλά και μόνο με την ενεργοποίηση του φωτός.

Καθώς η επιστημονική έρευνα προχωρά με ρυθμό που ποτέ δεν είχαμε δει στο παρελθόν, το σύνορο μεταξύ τεχνητού και βιολογικού, το οποίο κάποτε φάνταζε αδιαπέραστο, ξεθωριάζει. Το «πάντρεμα» δύο κόσμων φαινομενικά απολύτως ασύμβατων δεν είναι πια αδύνατο. Χωρίς να υπάρχει καμία βεβαιότητα ότι θα λύσει ασφυκτικά προβλήματα που κακοφορμίζουν εδώ και δεκαετίες, σίγουρα αποτελεί εξέλιξη που θα μας απασχολήσει στο μέλλον.

 

Πηγή άρθρου και φωτογραφίας: www.liberal.gr

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ