科学家研发“活体材料” 可高效吸收空气中的二氧化碳

景点排名 2025年10月06日 00:26 16 admin

【CNMO科技消息】近日，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究团队成功开发出一种新型“活体材料”，能够主动从空气中捕获二氧化碳，并在此过程中实现自我生长和强化。这项技术为未来建筑和设计领域提供了一种低能耗、可持续的碳捕集新思路。

这种材料的核心是一种富含水分的水凝胶，内部嵌入了蓝藻细菌。作为地球上最古老的生命形式之一，蓝藻具有高效的光合作用能力，即使在弱光条件下也能持续运作。在水凝胶环境中，这些微生物不仅能吸收二氧化碳并将其转化为生物质，还能促使碳酸盐矿物的形成，从而将碳以稳定的形式长期封存。

研究人员表示，这种双重机制使该材料具备比单一生物固碳更持久的碳捕集能力。为了维持蓝藻的活性，水凝胶被特别设计成可透光、透气且允许水分与养分流动的结构，在实验室测试中，蓝藻在其中保持活跃状态超过400天。

为进一步提升性能，研究团队还采用3D打印技术制造出高表面积的结构，使光线能更深入穿透材料，同时优化营养输送效率。随着矿物质不断沉积，原本柔软的材料会逐渐硬化，形成一种随时间增强的“活体结构”。

目前，这种材料已走出实验室，应用于实际项目。在今年威尼斯建筑双年展上，科研人员利用该材料打印出三米高的柱体，每根每年可捕获约18公斤二氧化碳，相当于一棵幼年松树的固碳能力。此外，在米兰的一个实验项目中，研究人员尝试将这种材料作为木材涂层，使微生物的生长成为可见的设计元素。

与传统依赖大型工业设备或化学反应的碳捕集方式不同，这种新材料具有被动运行、易于扩展和视觉表现力强等优势。研究人员表示，未来有望将其应用于建筑物外墙或室内结构中，帮助降低建筑全生命周期的碳足迹。

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