Ученые из Университета
Суррея разработали принципиально новое биопокрытие "Green
Living Paint", в состав которого входят бактерии, обитающие в
пустыне и способные выделять кислород и снижать содержание углекислого
газа. Эти бактерии, известные под названием Chroococcidiopsis cubana,
обитают в экстремальных условиях, таких как пустыни и даже океанское
дно. Используя их уникальные фотосинтетические способности,
исследователи создали долговечную и экологически чистую краску, которая
может иметь значение как для космических полетов, так и для устойчивого
развития на Земле.
Потребность в инновационных и экологичных
материалах
В связи с растущей обеспокоенностью по поводу увеличения выбросов
парниковых газов и нехватки воды возникает острая необходимость в
инновационных и устойчивых материалах. Бактериолог Сьюзи Хингли-Уилсон
подчеркивает, что такие экологичные решения, как Green Living Paint,
могут помочь в решении этих проблем за счет снижения потребления воды в
биореакторных процессах. Биопокрытие не только снижает уровень
углекислого газа, но и ежедневно выделяет измеримое количество
кислорода.
Потребность в инновационных и экологичных
материалах
В связи с растущей обеспокоенностью по поводу увеличения выбросов
парниковых газов и нехватки воды возникает острая необходимость в
инновационных и экологичных материалах. Бактериолог Сьюзи Хингли-Уилсон
подчеркивает, что такие экологичные решения, как Green Living Paint,
могут помочь решить эти проблемы за счет снижения потребления воды в
биореакторных процессах. Биопокрытие не только снижает уровень
углекислого газа, но и ежедневно выделяет измеримое количество
кислорода.
Устойчивость Chroococcidiopsis cubana
Chroococcidiopsis cubana - удивительная бактерия, способная выживать в
самых суровых условиях. Она была обнаружена в сверхглубоких пещерах и
на дне океана, что свидетельствует о ее приспособляемости и
жизнестойкости. Эта бактерия использует уникальную форму фотосинтеза,
которая позволяет ей выживать даже в условиях крайне низкой
освещенности. Ее способность фиксировать углекислый газ в процессе
фотосинтеза и выделять кислород делает ее идеальным кандидатом для
создания биопокрытия.
Разработка механически прочного
биопокрытия
Создание прочного и долговечного биопокрытия было сопряжено с рядом
трудностей. Покрытие должно быть пористым, чтобы обеспечивать
гидратацию и перенос клеток и при этом оставаться механически прочным.
Специалисты Университета Суррея добились этого путем смешивания латекса
с частицами наноглины, в результате чего была получена матрица, надежно
инкапсулирующая бактерии. Этот метод обеспечил выживание и оптимальное
функционирование бактерий в краске.
Измерение выделения кислорода и
поглощения углекислого газа
Чтобы убедиться в эффективности Green Living Paint, исследователи
наблюдали за биопокрытием в течение 30 дней, измеряя выделение
кислорода и поглощение углекислого газа. Результаты оказались
многообещающими: краска стабильно выделяла до 0,4 г кислорода на грамм
биомассы в сутки. Это означает примерно 400 г (14 унций) кислорода на
каждый килограмм (35 унций) краски. Кроме того, краска успешно
поглощает углекислый газ, что еще больше увеличивает ее экологические
преимущества.
Последствия для космических полетов и
усилий по устойчивому развитию
Разработка краски Green Living Paint имеет большое значение для
космических полетов и устойчивости среды обитания. В связи с планами по
колонизации Марса способность очищать воздух и снижать уровень
углекислого газа имеет решающее значение. Внедрение этого биопокрытия в
среду обитания на Марсе может стать устойчивым решением для поддержания
пригодной для жизни среды. Кроме того, данная технология может найти
применение и на Земле, где снижение выбросов углекислого газа и
улучшение качества воздуха являются актуальными проблемами.
- "В связи с увеличением содержания парниковых газов, в частности CO2, в атмосфере и опасениями по поводу нехватки воды из-за повышения глобальной температуры нам нужны инновационные, экологически чистые и устойчивые материалы". - Сьюзи Хингли-Уилсон, Университет Суррея