萨里大学的科学家们发明了一种创新的涂料,它含有能够捕获二氧化碳的产氧细菌。研究人员认为,这种被称为“生物涂层”的涂料可以在极端环境中使用,比如空间站。这项研究发表在《微生物学》杂志上。
生物涂料是一种水基涂料,它将活细菌包裹在一层一层的内部。除了捕获碳,它们还可以作为生物反应器或生物传感器。
萨里的发明被命名为“绿色活漆”,它的特点是古巴绿球藻,一种通过光合作用产生氧气同时捕获二氧化碳的细菌。这一物种通常生活在沙漠中,几乎不需要水来生存。它被归类为嗜极生物,可以在极端条件下生存。
萨里大学细菌学高级讲师Suzie Hingley-Wilson博士说:“随着大气中温室气体(尤其是二氧化碳)的增加,以及对全球气温上升导致的水资源短缺的担忧,我们需要创新、环保和可持续的材料。”机械坚固,即用型生物涂料或‘活涂料’可以通过减少典型的水密集型生物反应器工艺的用水量来帮助应对这些挑战。”
为了研究古巴绿球藻作为生物涂层的适用性,研究人员将细菌固定在一种由聚合物颗粒和天然粘土纳米管制成的机械坚固的生物涂层中,该生物涂层在水中完全干燥后再水化。他们观察到,生物涂层内的细菌每天每克生物质产生0.4克氧气,并捕获二氧化碳。对氧气的连续测量显示,在一个月的时间里,氧气活动没有减少的迹象。
相比之下,研究人员对通常在淡水中发现的另一种蓝藻细菌——聚囊藻进行了类似的实验。与沙漠中的同类生物不同,它无法在生物涂层内产生氧气。
该研究的第一作者、萨里大学微生物科学系前研究生研究员西蒙娜·克林斯(Simone Krings)说:“光合作用的绒球藻具有非凡的生存能力,可以在极端环境中生存,比如干旱和高水平的紫外线辐射。这使它们成为火星殖民的潜在候选者。”