【Kaiyun·開云,科技消息】近日,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院(ETH Zurich)的研究團隊成功開發(fā)出一種新型“活體材料”,能夠主動從空氣中捕獲二氧化碳,并在此過程中實現(xiàn)自我生長和強化。這項技術為未來建筑和設計領域提供了一種低能耗、可持續(xù)的碳捕集新思路。

這種材料的核心是一種富含水分的水凝膠,內部嵌入了藍藻細菌。作為地球上最古老的生命形式之一,藍藻具有高效的光合作用能力,即使在弱光條件下也能持續(xù)運作。在水凝膠環(huán)境中,這些微生物不僅能吸收二氧化碳并將其轉化為生物質,還能促使碳酸鹽礦物的形成,從而將碳以穩(wěn)定的形式長期封存。
研究人員表示,這種雙重機制使該材料具備比單一生物固碳更持久的碳捕集能力。為了維持藍藻的活性,水凝膠被特別設計成可透光、透氣且允許水分與養(yǎng)分流動的結構,在實驗室測試中,藍藻在其中保持活躍狀態(tài)超過400天。
為進一步提升性能,研究團隊還采用3D打印技術制造出高表面積的結構,使光線能更深入穿透材料,同時優(yōu)化營養(yǎng)輸送效率。隨著礦物質不斷沉積,原本柔軟的材料會逐漸硬化,形成一種隨時間增強的“活體結構”。
目前,這種材料已走出實驗室,應用于實際項目。在今年威尼斯建筑雙年展上,科研人員利用該材料打印出三米高的柱體,每根每年可捕獲約18公斤二氧化碳,相當于一棵幼年松樹的固碳能力。此外,在米蘭的一個實驗項目中,研究人員嘗試將這種材料作為木材涂層,使微生物的生長成為可見的設計元素。
與傳統(tǒng)依賴大型工業(yè)設備或化學反應的碳捕集方式不同,這種新材料具有被動運行、易于擴展和視覺表現(xiàn)力強等優(yōu)勢。研究人員表示,未來有望將其應用于建筑物外墻或室內結構中,幫助降低建筑全生命周期的碳足跡。
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-Kaiyun·開云