Southern California Üniversitesi’nden bilim insanları, ıspanak bitkisindeki kloroplastları 3D yazıcı mürekkebine ilave ederek, fotosentez yaptıkça daha da güçlenen bir malzeme geliştirdi.
Fotosentez, bitki hücrelerindeki kloroplast adı verilen yapıların güneşi absorblamasıyla başlıyor. Bitkiler ışıktan gelen enerjiyi kullanarak, su ve karbondioksiti glukoza çeviriyor. Sonra bu glukozu kullanarak selüloz üretiyor. Çünkü bitki hücresi duvarlarının ana bileşeni selülozdan oluşuyor ve ne kadar çok selüloz üretilirse, bitki o kadar güçlü oluyor.
Southern California Üniversitesi Viterbi Mühendislik Fakültesi’nden Prof. Qiming Wang liderliğindeki araştırmacılar, fotosentez prosesini kopyalamak için, bildiğimiz ıspanaktan alarak santrifüjle kloroplast ekstraksiyonu yaptı. Sonra bu kloroplastlar, 3D yazılabilir polimer mürekkebe eklendi ve basit 3 boyutlu nesneleri basmakta kullanıldı. Sonra bu nesneler, ful spektrum beyaz ışığa maruz bırakılarak kloroplastların selüloz üretmesine imkan verdi. Böylece malzeme daha sert ve güçlü oldu.
Bilim insanları, 2 ila 4 saat ışık maruziyetiyle malzemenin orijinal haline kıyasla 6 kat daha güçlenebileceğine inanıyor. Ayrıca yapının belli kısımlarına ışık tutularak bazı yerler daha güçlü, bazı yerler daha esnek yapılabilir. Bununla beraber, aynı bir dalın çekme direncine karşı gösterdiği kuvvet gibi, 3D malzeme de dış kuvvetlere karşı daha fazla selüloz üreterek, güçlü olacak.
Son olarak eğer 3D basılmış objelerde çatlama olursa, ışık yardımıyla kendi kendini onarma yapılarak, çatlak onarılabilir. Ayrıca eğer ıspanak kloroplastlarının glukoz üretmesini durdurmak isterseniz, malzeme dondurulabilir. Sonra malzeme tekrar oda sıcaklığına geldiğinde, kloroplastlar yeniden aktif olacaktır.
Araştırmacılar bu teknolojinin muhtemel uygulamalarından birinin, kişinin ayağının şeklini alan 3D basılmış tabanlar olabileceğini düşünüyor. Böylece tabanın sertliği farklı seviyelerde ayarlanabilir.
Araştırma Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlandı.
Kaynak: EurekAlert
Bir Yorum