Növényekből vonta ki a fotoszintézisért felelős sejtszervecskéket egy brit diák, és selyemalapú anyagba szőtte őket. A mesterséges levél szerinte légszűrőként használható, de még tesztelni kell.
Julian Melchiorri a londoni Royal College of Art design szakos diákja, az innovatív mérnöki tervezés szak mesterszakos hallgatója. A huszonéves fiatalember diplomamunkájával máris bekerült a hírekbe, mert a bostoni Tufts Kutatóegyetem orvosbiológiai intézetével együttműködésben sikerült mesterséges levelet előállítania.
A levél anyagát a természetes selyem fehérjéi képezik, ebbe helyezték el a növényi sejtekből kivontkloroplasztiszokat. Ezek a 2-10 mikrométer átmérőjű sejtszervecskék végzik a fotoszintézist, amelynek során a zöld növények vízből és a levegő szén-dioxidjából szerves anyagot állítanak elő, és molekuláris oxigént fejlesztenek. „A mesterséges anyag ugyanúgy él és lélegzik, mint ahogy egy növényi levél” – mondtaMelchiorri a The Independent brit napilapnak.
Bio-légszűrő
A Royal College of Art hallgatója szerint a selyemalapú levél van olyan erős, hogy akár az űrhajózásban, hosszú űrutazások alatt is felhasználható oxigén előállítására. A mesterséges levéllel épületek homlokzatát lehetne beborítani, vagyis biológiai légszűrőként lehetne alkalmazni őket, a szellőzőrendszeren át oxigéndús levegőt juttatva az épületbe.
Tény viszont, hogy a találmány még távol áll a sorozatgyártástól és a széles körű alkalmazástól; Melchiorri azt bizonyította be, hogy elgondolása működőképes. A diák egyelőre zöld lámpaernyőket készített az anyagból, amelyek pótolják a kivilágított helyiség oxigénjét. Azt is még tesztelni kell, hogy milyen hatékonysággal megy végbe a fotoszintézis a mesterséges levélben. A fotoszintézis, a laboratóriumban előállított fák, levelek kutatása fellendült az utóbbi évtizedben: kínai kutatók például egy 2010-es bejelentés szerint mesterséges szellőrózsa-levéllel állítanának elő hidrogént, egy amerikai kutatócsoport levélre hasonlító, kártya nagyságú napelemekkel termelne áramot afrikai falvalkban.
Miért éppen a selyem?
A kloroplasztiszokat azért éppen a selyemszálak anyagába illesztették, mert kiválóan stabilizálja a molekulákat. A Tufts Kutatóegyetem orvosbiológusai, egészségügyi mérnökei több mint húsz éve foglalkoznaka selyem újszerű felhasználási lehetőségeivel az orvoslásban, az optika és az elektronika területén. Az anyag szívósabb és rugalmasabb, mint bármelyik mesterséges szál, beleértve a kevlárt.
A Tufts kutatócsoportjának legutóbbi, 2014 márciusában bejelentett találmánya olyan selyemhernyó-fehérjékből gyártott orvosi csavar és lemez volt, amelyek elég erősek ahhoz, hogy csonttörésnél a csontok rögzítésére használhassák az orvosok, de a fémekkel ellentétben idővel felszívódnak, tehát nem kell újabb műtét az eltávolításukra.
Kép: A mesterséges levél a fejlesztő kezében, Forrás: Julian Melchiorri
TOP 5
