Martijn Boerkamp
Wetenschappers aan de TU Delft hebben een robuust, maar tegelijkertijd flexibel materiaal gemaakt van levende algen. Zij gebruiken hiervoor 3D-printers, in combinatie met een nieuwe bioprinttechniek. Het materiaal is 100% organisch, biologisch afbreekbaar en kent veel toepassingen, zoals kunstmatige bladeren of levende sensoren.
Het materiaal heeft als basis bacteriële cellulose: dit is een niet-levende, organische verbinding die wordt uitgescheiden door bacteriën. Het heeft een aantal unieke mechanische eigenschappen; het is flexibel, stevig en behoudt zijn vorm, zelfs wanneer het gedraaid of anderszins vervormd wordt. Om het materiaal te produceren gebruikte het onderzoeksteam een 3D-printer om levende algencellen op de bacteriële cellulose aan te brengen. Vergeleken met een standaard printer, fungeert de bacteriële cellulose hierbij als papier en de algencellen als de inkt.
Het resultaat is een sterk en duurzaam materiaal, wat milieuvriendelijk en biologisch afbreekbaar is. Deze printmethode is makkelijk op te schalen. De cellen kunnen meer dan een maand overleven. Belangrijk is dat de cellen zich blijven delen, waardoor een klein stukje van het materiaal makkelijk opgekweekt wordt tot meer.
Marie-Eve Aubin Tam werkt als universitair hoofddocent aan de TU Delft en leidt het project. Zij ziet verschillende toepassingen: ‘Het is uitermate geschikt als kunstmatig gefabriceerde bladeren en kan een uitkomst zijn in gebieden waar normaal geen planten groeien. Net zoals normale bladeren zet ons materiaal, onder invloed van zonlicht, ook koolstofdioxide en water om in suikers. Daarnaast zijn de algen ook geschikt om ze zo te gebruiken, dat ze bijvoorbeeld brandstof of polymeren geven. Dit kan op aarde, maar ook bijvoorbeeld tijdens een ruimtereis.’
Ook als sensor ziet Aubin Tam toepassingen: ‘Ons materiaal reageert, net zoals andere levende cellen, op zonlicht en andere externe prikkels. Daarmee werkt het als een levende sensor. We gebruiken steeds meer sensoren, maar productieprocessen en de materialen hiervoor zijn niet altijd goed voor het milieu. Ons materiaal en het productieproces zijn wél duurzaam en biologisch verantwoord’.
Toekomst
Aubin Tam concludeert: ‘Ons materiaal is klaar voor de volgende stap. We zien graag een toekomst waarin we meer gebruik maken van levend materiaal. De natuur heeft een hoop te bieden en als ingenieurs helpen wij graag een handje.’
