In einer bahnbrechenden Entwicklung haben Forscher der University of California San Diego (UCSD) eine neue Methode zur Integration lebender Organismen in Materialien entwickelt. Dieser innovative Ansatz, der kürzlich bekannt gegeben wurde, ermöglicht die Herstellung von Engineered Living Materials (ELMs), die sich selbst reparieren, an ihre Umgebung anpassen und sogar Sonnenenergie nutzen können.
Die Studie, veröffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Sciences, beschreibt detailliert ein diffusionsbasiertes Verfahren, bei dem Cyanobakterien, photosynthetische Mikroben, verwendet werden, um vorgeformte Polymere zu infiltrieren und zu transformieren. Dies ermöglicht die Herstellung von Materialien, die ihre Form verändern und auf Umweltveränderungen reagieren können, und das alles mit Sonnenlicht als Energiequelle.
Die Implikationen dieser Entdeckung sind weitreichend und erstrecken sich über das nachhaltige Design in verschiedenen Branchen. Die Arbeit des UCSD-Teams eröffnet die Tür zur Verwendung einer breiteren Palette von Polymeren, selbst solcher mit aggressiven Vorläufern, um lebende, funktionelle Organismen zu beherbergen. Diese Materialien könnten das grüne Bauen, die regenerative Medizin und die Zero-Waste-Mode revolutionieren.
Das Forschungsteam unter der Leitung der Professoren Jinhye Bae und Susan Golden stellt sich multifunktionale, multisensorische Materialien vor, die sich eher wie biologisches Gewebe verhalten. Cyanobakterien können so programmiert werden, dass sie bestimmte Aufgaben erfüllen, wie z.B. Schadstoffe abbauen oder Biokraftstoffe produzieren. Dies könnte zu selbstheilenden Fassaden, bioaktiven Gerüsten und anderen nachhaltigen Lösungen führen.
"Durch die Integration photosynthetischer Organismen in die Materialwissenschaft können wir die erneuerbare Energie der Sonne nutzen, um wertvolle Materialien zu schaffen", sagte Professor Bae. Diese Methode könnte zu einem Eckpfeiler im Post-Erdöl-Design werden und den Weg für wirklich kreislauffähige, regenerative Systeme ebnen. Die Zukunft der Materialwissenschaft könnte sehr wohl lebendig sein.