據(jù)國外媒體報道，當一棵樹長成一棵樹時，其樹干和樹枝會變得越來越硬。
現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)在光合作用的3D打印油墨中復(fù)制了這種效果，該油墨部分由菠菜制成。
光合作用始于被稱為葉綠體的植物細胞亞結(jié)構(gòu)，后者吸收陽光。
他們利用光能將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為葡萄糖，然后利用葡萄糖生產(chǎn)纖維素。
由于纖維素是植物細胞壁的主要成分，因此產(chǎn)生的纖維素越多，植物越強壯。
在王啟明教授的領(lǐng)導(dǎo)下，南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院的研究人員開始復(fù)制這一過程。
他們首先使用離心機從商店購買的菠菜中提取葉綠體。
然后將這些葉綠體添加到3D可打印聚合物墨水中，以打印簡單的三維結(jié)構(gòu)。
當這些物體暴露于全光譜白光時，葉綠體會在聚合物中產(chǎn)生纖維素，從而使物體更硬，更堅固。
現(xiàn)在，科學(xué)家們認為，兩到四個小時的光照可使這種材料的強度比其原始狀態(tài)強六倍。
此外，通過僅暴露結(jié)構(gòu)的某些部分，可以使某些方面更牢固，而其他方面更靈活。
更重要的是，就像分支在受到機械壓力時變得更堅固（例如從分支上懸掛重物）一樣，3D打印材料在外力的作用下也會產(chǎn)生更多的纖維素。
最后，如果3D打印的對象有裂縫，則燈光將啟動自愈過程以密封裂縫。
如果有人想暫時停止菠菜葉綠體中葡萄糖的生成（并擴展到纖維素），他們可以通過凍結(jié)該材料來簡單地做到這一點-當材料升溫到室溫時，葉綠體將再次變得活躍。
在其他可能的技術(shù)應(yīng)用中，該團隊設(shè)想了一種定制的3D打印鞋墊，該鞋墊可以根據(jù)人腳的形狀進行成形，并可以調(diào)整到不同的硬度水平。
最近發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的一篇論文描述了這項研究。
