Mercanlardan ilham alan biyomalzemeler, verimli biyoyakıt üretimine yol açabilir
Araştırmacılar Scripps Oşinografi Enstitüsü ve Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’daki Jacobs Mühendislik Okulu ve meslektaşları, yoğun mikroskobik alg popülasyonları yetiştirme kapasitesine sahip, 3D baskılı, mercandan ilham alan yapılar tasarladılar.
bu Ulusal Bilim Vakfı-dergide yayınlanan, finanse edilen çalışma Doğa İletişimi, alg bazlı biyoyakıtlar üretmek için kompakt, daha verimli biyoreaktörlere yol açabilir. Ayrıca araştırmacıların mercan-alg ilişkisinin karmaşık biyolojisini daha iyi anlamalarına ve mercan resiflerini onarmak ve restore etmek için yeni teknikler geliştirmelerine yardımcı olabilir.
Laboratuvar ortamlarında, baskılı mercan yapıları, sıvı kültürlere göre 100 kat daha yüksek yoğunluğa hızla artan iki tür mikroalg yetiştirmek için platformlar olarak kullanıldı. türler Marinichlorella kaistiaeticari potansiyeli olan ve Symbiodinium sp.vahşi mercanlarla birlikte yaşayan algler.
Baş yazar Daniel Wangpraseurt, “Mercanlar, enerji üretmek için ışığı kullanma, yakalama ve dönüştürmede en verimli organizmalardan biridir” dedi. “Ve bunu, ışığın dalgalandığı ve büyümek için sınırlı alanın olduğu aşırı ortamlarda yapıyorlar. Buradaki amacımız, sürdürülebilir bir enerji biçimi olarak mikroalg yetiştirmek için daha üretken teknikler geliştirmek için mercanları ilham kaynağı olarak kullanmaktı.”
Mercan yapılarını oluşturmak için Wangpraseurt, canlı dokuların karmaşık tasarımlarını ve işlevlerini taklit eden ayrıntılı yapıları yeniden üretebilen hızlı 3D biyobaskı teknolojisinde uzmanlaşmış UC San Diego nanomühendis Shaochen Chen ile birlikte çalıştı. Yöntem, yapıları dakikalar içinde mikrometre ölçeğinde çözünürlükle yazdırabilir.
Wangpraseurt, hem sıvı kültürlerde hem de mercan modellerinde mercanların fotosentetik aktivitesini ölçmek için Scripps’teki araştırmacılarla birlikte çalıştı. Bilim adamları, alglerin yapılar üzerinde nasıl büyüdüğünü ve “taklit” mercanlardaki büyümeyi en üst düzeye çıkarmanın yollarını incelediler.
3D baskılı mercanlar, ışığı doğal mercanlardan daha verimli bir şekilde yakalamak ve dağıtmak için üretilmiştir. Mercan benzeri dokuyu destekleyen fincan şeklindeki yapay iskeletlerden oluşurlar.
Üç boyutlu baskı, belirli işlevler için tasarlanabilen karmaşık, çok malzemeli yapıları mümkün kılar. Mercan yapıları, alternatif bir enerji kaynağı olan biyoyakıt görevi gören algleri büyütmek için 3 boyutlu biyo-baskılanmıştır.