Мемуары о будущем

Дмитрий Беляев

На 3D-принтере напечатаны «бионические кораллы», обладающие свойствами фотосинтеза рифа

Опубликовано: 12 апреля 2020 года


Рубрика: Дайджест




Массовое вымирание коралловых рифов — это катастрофа глобальных масштабов, но масштабы их успеха как организмов дают учёным пищу для ума.

Исследователи Кембриджского университета с помощью 3D-печати создали «бионические кораллы», которые представляют собой нечто большее, чем мёртвый скелет — они состоят из микроорганизмов.

Пару лет назад учёные уже предлагали создавать с помощью 3D-печати структуры сложной формы, напоминающие рифы и способные выступать в качестве основы, на которой могут расти новые кораллы и другие морские организмы. Это хорошая идея, но риф — не просто мёртвая основа.

Кораллы представляют собой результат сложного симбиоза между собственно коралловыми полипами и водорослями, которые живут внутри них, в мезоглее. Водоросли используют фотосинтез для создания сахара для своего организма-хозяина, а коралловые полипы обеспечивают безопасную среду обитания и, что интересно, также весьма эффективны для сбора и перенаправления света. Это партнёрство было плодотворным на протяжении миллионов лет, однако повышение температуры и кислотности океана нарушили хрупкий баланс.

Команда из Кембриджского университета поняла, что для успешной имитации коралловой микроэкосистемы необходимо воспроизвести это особое свойство захвата солнечного света и его рассеивания внутри для использования водорослями-резидентами. Поэтому они тщательно изучили структуру кораллов и постарались воссоздать её на микроскопическом уровне. Но вместо обычного прочного субстрата они создали своего рода живой гель.

«Мы разработали искусственную коралловую ткань и скелет с комбинацией полимерных гелей и гидрогелей, легированных целлюлозными наноматериалами, чтобы имитировать оптические свойства живых коралловых полипов», — пояснил химик Даниэль Вангпразер (Daniel Wangpraseurt), ведущий автор статьи, в которой описывается методика. Водоросли были тоже внедрены в печатаемую смесь, поэтому исследователи, по сути, печатали живое вещество.

Подобная методика уже тестируется и используется в медицинских целях — например, для печати части органа или ткани для последующей имплантации. Но в данном случае должна быть получена не определённая крупномасштабная форма, а структура с чрезвычайно сложной внутренней геометрией, которая максимизирует доступ света к поверхности. При этом печать должна производиться быстро, чтобы водоросли не умерли.

Получающаяся в результате биопечатная структура является идеальным домом для водорослей, обеспечивая темпы роста, во много раз превышающие показатели обычной среды. К сожалению, пока нет оснований полагать, что технология позволит восстанавливать коралловые рифы. Однако работы в этой области дают дополнительное понимание экосистемы, в которой процветает симбиоз коралловых полипов и водорослей.

В то же время увеличение скорости роста водорослей имеет коммерческие перспективы: начинающая компания Mantaz собирается использовать эту технологию уже в ближайшей перспективе.

Источник: 3dnews.ru

См. также:



1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще никто не голосовал)
Loading ... Loading ...
Google Bookmarks Digg Reddit del.icio.us Ma.gnolia Technorati Slashdot Yahoo My Web News2.ru БобрДобр.ru RUmarkz Ваау! Memori.ru rucity.com МоёМесто.ru Mister Wong





Записи с теми же метками:

Оставить комментарий

:wink: :-| :-x :twisted: :) 8-O :( :roll: :-P :oops: :-o :mrgreen: :lol: :idea: :-D :evil: :cry: 8) :arrow: :-? :?: :!:

ВНИМАНИЕ! Все комментарии, содержащие явные оскорбления (в адрес автора статьи или собеседника-комментатора), спам и очевидную рекламу сторонних ресурсов, будут удалены. Также не рекомендуется злоупотреблять матом (такие сообщения будут отмодерированы или удалены).


Другие материалы: