"工程活材料"：科学家开发出可持续环保的清洁水解决方案

发布时间：2025-05-22 11:27

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在环保的道路上，科学家们一直在探索新的可能。最近，加州大学圣地亚哥分校的研究团队就开发出一种新型的“工程活材料”，这种材料有望为清洁水中的污染物提供可持续和环保的解决方案。

这种被称为“工程活材料”的新型材料，是一种3D打印结构，由基于海藻的聚合物与经过基因工程改造的细菌相结合，产生一种将各种有机污染物转化为良性分子的酶。这种细菌也被设计成在一种叫做茶碱的分子存在下自毁，这种分子通常在茶和巧克力中发现。这提供了一种在他们完成工作后消除它们的方法。

这项研究的主要推动者之一，加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授Jon Pokorski表示：“创新的是将聚合物材料与生物系统配对，创造出一种能够以常规合成材料无法实现的功能和对刺激做出反应的活材料。”

这个跨学科团队的工作，包括了分子生物学教授Susan Golden和James Golden以及纳米工程教授Shachen Chen。他们利用天然聚合物与基因工程细菌，制造出了这种可以持续净化水中污染物的“活材料”。

在实验中，研究人员发现网格状结构是保持细菌存活的最佳选择。所选择的形状具有高表面积体积比，它将大部分蓝藻放置在材料表面附近以获取营养物质、气体和光。增加的表面积也使材料在净化方面更有效。

更令人兴奋的是，他们还开发了一种在污染物被清除后消除蓝藻的方法。他们对细菌进行了基因工程改造，以响应一种叫做茶碱的分子。该分子触发细菌产生破坏其细胞的蛋白质。

这项研究的成功，不仅为我们提供了一种新的、可持续的环保解决方案，也为未来的水处理技术开辟了新的道路。我们期待更多的科学家加入到这个领域，共同推动环保技术的发展。