新研究:在飞船上回收尿液,用酵母将其转化为3D打印材料

发表于 2017-8-23 10:12:00 显示全部楼层 0 1628

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“对人类来说,太空中可利用的资源是非常有限的。若想进行长达几年的天空旅行,必须找到一种方法来回收利用宇航员所带去的东西,”美国克莱姆森大学化学与生物分子工程助理教授Mark A. Blenner说。为此,Blenner研究小组正在研究解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)的潜在用途,这种酵母以尿液中的尿素为生。这项研究获得了NSSA的太空技术研究资助项目的资助。

通过一些基因工程,该研究小组已经证明可以用解脂耶氏酵母来生产氢和碳——基于聚酯的3D打印线材的原子成分。

新研究:在飞船上回收尿液,用酵母将其转化为3D打印材料

新研究:在飞船上回收尿液,用酵母将其转化为3D打印材料

生存环境恶劣是太空探索首先要面对的一个难题。2009年,国际空间站(ISS)解决了其中的部分挑战,开发了一个系统,可以用碘将宇航员的尿液转化为水。2015年,为了减少负载,ISS引入了增材制造设施(AMF)。

AMF的制造商是加州的Made in Space,这款3D打印机可以用高级PEEK塑料3D打印工具和备件。最终,航空工程师将能用AMF等系统提高生产力,生产更大的部件。

然而,3D打印机需要材料。虽然宇航员可以就地取材,如利用月球或火星表面上的粉状岩石,但这种方法仍可能需要使用采矿设备。相比之下,回收利用飞船上的已有之物效率更高。对解脂耶氏酵母的研究有可能提供一种新的回收利用方法。

新研究:在飞船上回收尿液,用酵母将其转化为3D打印材料

新研究:在飞船上回收尿液,用酵母将其转化为3D打印材料

在ISS上,宇航员可以用尿液净化工艺提取尿素,然后用这些尿素培养解脂耶氏酵母。为了制造塑料,解脂耶氏酵母的基因组需要被编辑。在Blenner的项目中,这正是需要研究的地方。当解脂耶氏酵母以基因编辑的方式被改变后,它们可以产生聚酯颗粒,而不是作为其营养物质的碳分子。
现在的挑战是大规模地从解脂耶氏酵母的营养储存中提取分子,然后将提取物变成墨水或线材。另外一种可能是,直接使用基因编程后的酵母,将其作为3D打印机原料。(编译自3ders.org)来源:天工社
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