【Kaiyun·開云，科技消息】近日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種新型“活體材料”，能夠主動(dòng)從空氣中捕獲二氧化碳，并在此過程中實(shí)現(xiàn)自我生長(zhǎng)和強(qiáng)化。這項(xiàng)技術(shù)為未來建筑和設(shè)計(jì)領(lǐng)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(nèi)部嵌入了藍(lán)藻細(xì)菌。作為地球上最古老的生命形式之一，藍(lán)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(yùn)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(zhuǎn)化為生物質(zhì)，還能促使碳酸鹽礦物的形成，從而將碳以穩(wěn)定的形式長(zhǎng)期封存。

　　研究人員表示，這種雙重機(jī)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(lán)藻的活性，水凝膠被特別設(shè)計(jì)成可透光、透氣且允許水分與養(yǎng)分流動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，藍(lán)藻在其中保持活躍狀態(tài)超過400天。

　　為進(jìn)一步提升性能，研究團(tuán)隊(duì)還采用3D打印技術(shù)制造出高表面積的結(jié)構(gòu)，使光線能更深入穿透材料，同時(shí)優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)輸送效率。隨著礦物質(zhì)不斷沉積，原本柔軟的材料會(huì)逐漸硬化，形成一種隨時(shí)間增強(qiáng)的“活體結(jié)構(gòu)”。

　　目前，這種材料已走出實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)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(dāng)于一棵幼年松樹的固碳能力。此外，在米蘭的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(zhǎng)成為可見的設(shè)計(jì)元素。

　　與傳統(tǒng)依賴大型工業(yè)設(shè)備或化學(xué)反應(yīng)的碳捕集方式不同，這種新材料具有被動(dòng)運(yùn)行、易于擴(kuò)展和視覺表現(xiàn)力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。研究人員表示，未來有望將其應(yīng)用于建筑物外墻或室內(nèi)結(jié)構(gòu)中，幫助降低建筑全生命周期的碳足跡。

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