研究人员利用单细胞藻类甲藻3D打印能够在经历机械应力时发光的材料

加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用单细胞藻类甲藻制作了能够在经历机械应力时发光的材料。该项目受到圣地亚哥赤潮期间生物发光波的影响，最近在《科学进展》上详细介绍了这一项目。

加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院教授蔡盛强强调，这些材料的独特之处在于它们能够将机械刺激直接转换为光，而无需外部电子设备或电源。

生物发光印刷品。（图片来源：加州大学圣地亚哥分校）

这些材料的主要成分是甲藻和藻酸盐（一种基于海藻的聚合物）。通过混合这些成分，他们创建了一种适合 3D 打印的解决方案，能够生产网格、螺旋和金字塔等各种结构。当受到压缩或扭曲等力时，这些材料会发光，反映了海洋甲藻的捕食者防御机制。发出的光的强度与施加的压力直接相关，并且该团队制定了一个数学模型来预测这种发光的强度。

为了提高耐用性，研究人员加入了聚乙二醇二丙烯酸酯，并用一种​​名为 Ecoflex 的橡胶聚合物包裹材料。这使得材料坚固且能耐受不同的条件。这些材料只需最少的维护；它们需要光暗循环才能有效发挥作用。潜在的应用范围从机械传感器到软机器人和生物医学设备。