Naukowcy z Kalifornijskiego Uniwersytetu w San Diego stworzyli nowy materiał, którego podstawą są algi. Wynalazek może być wykorzystywany do drukowania w technologii 3D, a jego wyjątkową cechą jest możliwość emitowania światła bez potrzeby dostarczania energii elektrycznej.
Świecący materiał do druku 3D
Badacze z San Diego opracowali nowy rodzaj miękkiego materiału. Jest on tworzony ze świecących alg, znanych pod nazwą bruzdnice (Dinoflagellates). Ich wyjątkową cechą jest świecenie się, które można obserwować w czasie czerwonego przypływu jako fale bioluminescencyjne. To wyjątkowe zjawisko, będące formą obrony przed atakującymi w wodzie drapieżnikami, stało się źródłem pomysłu do stworzenia substancji emitującej światło, którą można zastosować w technologii druku 3D.
Otrzymany na Uniwersytecie Kalifornijskim materiał, poza algami, składa się również z polimeru tworzonego na bazie wodorostów, który nazywany jest także alginianem. Połączenie tych dwóch składników pozwoliło na uzyskanie substancji, możliwej do wykorzystania w technologii druku w 3D.
Z wykorzystaniem tej technologii naukowcy otrzymali różnokształtne elementy w postaci spirali, siatek czy bloków, kul oraz piramid, które zostały następnie zostały utwardzone.
W jaki sposób wywoływana jest luminescencja?
Zawarte w wydrukowanych częściach bruzdnice, kiedy poddawane są procesowi skręcania, rozciągania czy ściskania, emitują światło. Naukowcy przeprowadzili testy, podczas których naciskano wydrukowane obiekty czy rysowano po ich powierzchni. Dzięki wrażliwości alg nawet procesy, takie jak tocząca się po danym elemencie piankowa kulka, powodowały aktywowanie procesu świecenia.
Zauważono, że wraz ze wzrostem nacisku, rośnie również jasność luminescencji, dzięki czemu możliwe było stworzenie modelu matematycznego, który odpowiedzialny będzie za wyznaczenie działającego naprężenia mechanicznego.
Badacze przetestowali także eksperymentalne warunki oraz możliwość zastosowania dodatkowych materiałów. Jednym z nich był drugi polimer Ecoflex, który przypomina gumę. Opcja ta spowodowała, że wydrukowane elementy były odporne na uszkodzenia następujące w roztworach zasadowych i kwaśnych.
Co ciekawe, materiał ten do emisji światła nie potrzebuje żadnej energii elektrycznej. Wystarczy, aby substancja była cyklicznie poddawana światłu i ciemności, co przypomina naturalne procesy fotosyntetyczne, których bruzdnice doświadczają w wodach oceanu.
