Prisma

Bioprint mit Potenzial

Energiegewinnung mit Mikroalgen aus 3D-Drucker

Foto: University of Rochester photo/Srikkanth Balasubramanian

mab | Zurück zur Natur. Das gilt auch in den Materialwissenschaften, in denen fleißig an umweltfreundlichen Materialien geforscht wird. Besonders spannend ist dabei die Nutzung von lebendigem Biomaterial, das nicht nur ausgesprochen umweltfreundlich, sondern auch zweckdienlich sein kann. So forschen Wissenschaftler weltweit an lebenden Materialien, die unter anderem auch zur Energieproduktion und Entgiftung schädlicher Verbindungen dienen können oder selbstheilend sind. Da die lebenden Materialien sehr empfindlich auf äußere Reize reagieren, ließen sich amerikanische Forscher bei den Überlegungen für ein geeignetes Stützgerüst von der Natur inspirieren und wählten bakterielle Cellulose aus. Diese wird durch Fermentation von verschiedenen Bakterien gewonnen und zeichnet sich im Vergleich zur pflanzlichen Cellulose durch eine sehr feine Netzstruktur aus, die das Gerüst sehr flexibel und mechanisch stabil macht. Anschließend brachten sie mittels 3D-Druck Mikroalgen der Spezies Chlamydomonas reinhardtii auf dieses Gerüst auf, sodass ein textilähnliches, robustes Material entstand, das gleichzeitig Photosynthese betreiben kann. Dabei waren die Mikroalgen auch nach Entzug der Nahrungsgrundlage (kohlenstoffhaltigem Agar) in der Lage, aus Sonnenlicht und Kohlendioxid Sauerstoff und Energie zu erzeugen. Neben einer nachhaltigen Energiegewinnung können sich die Wissenschaftler jedoch auch andere Einsatzbereiche für den grünen „Stoff“ vorstellen. Außer der Nutzung als Biotextil, welches nachhaltig produziert und vollständig biologisch abbaubar ist, wäre auch ein Einsatz in der Medizin denkbar. So könnten die Biogewebe beispielsweise bei Hauttransplantationen eingesetzt werden: Durch den bei der Photosynthese generierten Sauerstoff könnte dabei die Wundheilung beschleunigt werden. |

Literatur

Balasubramanian S et al. Bioprinting of Regenerative Photosynthetic Living Materials. Advanced Functional Material 2021. doi: 10.1002/adfm.202011162

Will your future clothes be made of algae?, Pressemeldung der University of Rochester, 29. April 2021

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