Một loại mực in 3D có cấu tạo hoàn toàn từ vi khuẩn E.coli được sáng chế bởi các nhà khoa học Mỹ. Loại mực mới này cho phép tạo ra những công trình bền vững có khả năng tự vá lành.
Các nhà khoa học từng tạo ra nhiều loại gel in được kết hợp giữa vi khuẩn và polymer. Một loại mực trong số đó chứa axit hyaluronic, chiết xuất từ rong biển và silica hun khói, giúp vật liệu trở nên dày và sệt hơn. Nhưng vật liệu mới mà các nhà khoa học Mỹ đang trong quá trình phát triển sẽ không chứa polymer mà sản xuất hoàn toàn từ vi khuẩn E. coli biến đổi gene. Theo các nhà khoa học Mỹ cho biết, loại mực in hoàn toàn mới này có nhiều triển vọng về việc trở thành vật liệu xây dựng tái tạo quan trọng, có thể tự vá lành và rất lý tưởng để xây nhà ở bền vững trên Trái Đất và trong vũ trụ.
Tiềm năng ứng dụng trong tương lai của loại mực này là vô hạn
Nhóm nghiên cứu sử dụng môi trường nuôi cấy tạo từ tế bào vi khuẩn sống để mực in phát triển. Mực in trở nên đặc như thạch khi thu hoạch từ môi trường nuôi cấy lỏng, và có thể đưa vào máy in 3D để in những cấu trúc sống. Các cấu trúc không phát triển thêm nữa và giữa nguyên hình dạng đã in.
Dưới áp suất cao, loại mực chứa vi khuẩn này chảy giống kem đánh răng và có thể in 3D theo nhiều hình dáng khác nhau như hình tròn, vuông và hình nón. Điều đặc biệt là các vật được in ra từ loại mực in mới này đều có thể giữ nguyên hình dạng và có khả năng phát sáng như những dải kim tuyến.
Theo đồng tác giả nghiên cứu, nhà sinh vật học tổng hợp Neel Joshi cho biết, trọng tâm trong lĩnh vực vật liệu sống biển đổi gene nằm ở việc mực in chứa vi khuẩn. Các hệ thống sống tự động điều chỉnh theo môi trường và có khả năng tái tạo, khác so với cấu trúc từ bê tông hoặc nhựa.
Để có thể đưa loại mực mới đi vào ứng dụng trong xây dựng, nhóm nghiên cứu hiện đang phải tìm cách để làm cứng vật liệu và có thể chảy từ vòi của máy in 3D. Họ biến đổi gene vi khuẩn E. coli để sản xuất polymer protein từ fibrin, được thiết kế để liên kết thành mạng giống lưới mắt cáo.
Mực in 3D đã được tới phòng thí nghiệm của Yu Shrike Zhang, kỹ sư sinh học ở Trường Y Harvard để in mực chứa vi khuẩn theo nhiều mẫu và họa tiết nhằm kiểm tra khả năng duy trì hình dáng của nó. Mực in chảy giống kem đánh răng từ máy in nhưng không bị chảy sau khi in và vượt qua mọi kiểm tra. Họ cũng xem xét sợi mực có thể kéo giãn bao nhiêu mà không đứt. Trong thử nghiệm, vòi phun của máy in nhả ra sợi mực dày nửa milimet qua một hàng cột đặt cách xa nhau. Kết quả là sợi mực có thể chịu được sức nặng của chính nó giữa các cột, mỗi cột cách nhau 156 mm.
Các nhà nghiên cứu đang cần phát triển thêm và tìm cách khiến cấu trúc in 3D trở nên vững chắc hơn. Tuy nhiên, họ nhấn mạnh tiềm năng ứng dụng trong tương lai của loại mực này là vô hạn.
