Бактеріальні чорнила для 3D-друку навчилися переробляти фенол

Швейцарські вчені розробили відповідний для 3D-друку матеріал на основі гідрогелю, що містить живі бактерії, а також поживні речовини для них. Таким матеріалом можна друкувати об'ємні структури, які, залежно від типу бактерій в них, можуть виробляти корисні речовини або, наприклад, переробляти відходи. Зокрема, автори успішно протестували чорнило, переробні фенол, йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі.

Для 3D-друку використовується не тільки пластик, існують 3D-принтери, що друкують металами, керамікою, склом і навіть шоколадом. За рахунок цього 3D-друк перетворюється в останні кілька років з методу швидкого прототипування на повноцінний метод виробництва складних деталей. Але, незважаючи на швидкий розвиток і збільшення кількості доступних для такого методу матеріалів, друк живими матеріалами як і раніше дуже слабо розвинений.

Дослідники під керівництвом Андре Штударта (Andre Studart) зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха розробили новий матеріал для 3D-друку, що містить бактерії. Оскільки одних бактерій недостатньо, дослідники підібрали як основу матеріалу гідрогель, який забезпечує каркас. Як матеріали гідрогелю вчені використовували гіалуронову кислоту, каррагінан і пирогенний діоксид кремнію. За рахунок підбору речовин та їх концентрацій вони отримали матеріал з досить низькою в'язкістю для проходу через друкуючі сопла, але не надто низькою, щоб він не розтікався після друку.

Вчені створили два варіанти матеріалу - з бактеріями і. Перший вид вміє переробляти небезпечний для людей фенол, а другий виробляти целюлозу. Для того, щоб бактерії могли виконувати ці функції після друку, дослідники також включили до складу матеріалу поживні речовини для них.

Дослідники провели кілька успішних тестів з вироблення целюлози і переробки фенолу, а також протестували друк маски з бактеріями на ляльці, що виробляють целюлозу. Через кілька днів така маска, як і раніше, залишалася досить міцною для того, щоб зняти її, і в майбутньому такі вироби можуть застосовуватися для лікування опіків шкірних покривів у медицині.

Нещодавно британські дослідники створили бактеріальні чорнила для струменевих принтерів, і надрукували з їх допомогою на папері біофотовольтаїчні панелі, в яких світло перетворюється на електричний струм за рахунок фототрофних бактерій. А американські вчені торік надрукували на 3D-принтері пристрій з біокаталітичного полімеру, що містить бактерії, що переробляють метан у метиловий спирт.