Żywe materiały pomogą w łączeniu pękniętych szyb samochodowych i odbudowie dróg

Naukowcy z Imperial College London pracują nad zaprojektowanymi żywymi materiałami (ELMs), które mają wykorzystywać naturalną zdolność biologii do gojenia się i uzupełniania materiału. Naukowcy uważają, że ELM reagują na uszkodzenia powstałe w trudnych warunkach środowiskowych za pomocą zintegrowanego systemu reagowania. Badania nad tego typu materiałami mogą doprowadzić do opracowania prawdziwych materiałów zdolnych do wykrywania i leczenia uszkodzeń.

Potencjalne zastosowania materiałów w świecie rzeczywistym obejmują szyby przednie zdolne do samoleczenia pęknięć, drogi zdolne do samodzielnej naprawy wybojów oraz samoloty zdolne do leczenia wszelkich uszkodzeń zewnętrznych. Pojawienie się materiałów zdolnych do samoregeneracji mogłoby znacznie zmniejszyć koszty konserwacji wszystkich produktów używanych na całym świecie.

Pierwsze takie badania zostały już przeprowadzone w przeszłości, kiedy to naukowcy stworzyli żywe materiały z wbudowanymi czujnikami wykrywającymi zmiany w środowisku. Teraz naukowcy posuwają się o krok dalej, tworząc żywe materiały, które mogą nie tylko wykrywać zmiany, ale także reagować na nie poprzez samoregenerację. Naukowcy zademonstrowali rozwój i tworzenie materiałów na bazie celulozy bakteryjnej.

ELM są tworzone przy użyciu genetycznie zmodyfikowanych bakterii Komagataeibacter rhaeticus w celu wytworzenia fluorescencyjnych trójwymiarowych kultur - sferoid. Badacze użyli perforatora do uszkodzenia grubej warstwy celulozy bakteryjnej i wprowadzili świeżo wyhodowane sferoidy do otworów. Po trzydniowym okresie inkubacji materiał odzyskał stabilność strukturalną, a jego konsystencja i wygląd zostały przywrócone.

Kolejnym krokiem w badaniach jest opracowanie bloków konstrukcyjnych - sferoidów o różnych właściwościach i łączenie ich z innymi materiałami. Naukowcy mają nadzieję połączyć sferoidy z materiałami takimi jak bawełna, grafit i żelatyna. Ostatecznie badania te mogą doprowadzić do powstania wszelkiego rodzaju nowych produktów, od biologicznych filtrów i wszczepialnej elektroniki po samoregenerujące się drogi.

Źródło: imperialne