Makinelerin bile yeşilliklerine ihtiyacı var
Bir ağaç yıllarca kendi yiyeceğini üreterek güçlenir. Ürünlerin, ağaçlara besin sağlayan aynı canlı malzemelerle güçlendirilebileceğini hayal edin. bu işi Güney Kaliforniya Üniversitesi Araştırması, 3-D yazıcı mürekkebini canlı malzeme ile ilk aşılayanlar arasında yer alan inşaat ve çevre mühendisi Qiming Wang. Malzeme daha fazla güç, esneklik ve kendi kendini iyileştirme potansiyeline sahiptir.
bu ABD Ulusal Bilim Vakfı–finanse edilen çalışma bir belgede belgelenir kağıt dergide yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
Biyo-ilhamlı mürekkep fikri, selüloza dönüşen ve bitkinin hücre yapısını güçlendiren glikoz üretmek için fotosentez gücünden yararlanan ağaçlardan geldi. Wang, “Ağaçlar gençken esnektir, olgunlaştıklarında ise katıdır” diyor.
Ekip, ıspanaktan kloroplast çıkarmak için bir santrifüj kullandı. Kloroplastlar, fotosentezin gerçekleştiği yeşil bitki hücrelerinin bir parçasıdır. Ekip, ıspanak kloroplastlarını yeni icat edilmiş bir 3D yazdırılabilir polimer mürekkebi ile harmanladı. Daha sonra mürekkebi 3 boyutlu baskı yapıları yapmak için kullandılar. 3D baskılı yapıya ışık uygulayarak, malzemeyi daha güçlü hale getirmek için polimerle reaksiyona giren bitki bazlı glikoz üretmek için koşullar yarattılar.
Araştırmacılar, iki ila dört saat ışık uygulayarak ve fotosentezin gücünü taklit ederek, bu “canlı materyalin” kendi kendine orijinal gücünün altı katına kadar güçlenebileceğine inanıyor.
Ekip, kişinin ayağına göre kalıplanan ve özelleştirilmiş sertliğe sahip özel bir 3D baskılı spor ayakkabı tabanı tasarlamak için malzemelere fotosentez uygulamayı öngörüyor.
Bazı bitkiler aşılama ve yara onarımı sırasında kendi kendini iyileştirme yeteneği sergiler. Araştırmacılara göre, kloroplast aşılanmış “canlı malzeme” de olağanüstü bir kendi kendini onarma özelliğine sahiptir.
Özellik, moleküler çapraz bağlama sürecini (dikiş oluşturmaya eşdeğer) oluşturan fotosentezle üretilen glikoz tarafından indüklenir. Bu tür çatlak tamir etme yeteneği, tekne pervanelerinde ve hatta dronlarda uygulanabilir.
NSF’nin Mühendislik Müdürlüğü’nde program direktörü olan Nakhiah Goulbourne, “Canlı madde, özellikle gelişmiş fonksiyonel malzemeler alanında gelecekteki inovasyonu teşvik edeceği kesin olan heyecan verici yeni bir araştırma alanıdır” diyor. “Bu, teknolojilerin iklim dostu çözümler sunması için kapıyı açıyor.”