Все мы прекрасно знаем, что отдельные разновидности микробов весьма полезны — одни создают благоприятный «климат» в животах, другие используются для производства тех или иных продуктов, и так далее. Но исследователи из канадской компании Genecis резонно предположили, что ещё далеко не все способы использования этих невидимых глазу животинок известны человеку, и принялись искать им новые применения. Результат не заставил себя ждать, и совсем недавно было объявлено, что определённые бактерии могут быть незаменимыми помощниками в деле производства расходных материалов для 3D-принтеров! Об этом хитром трюке мы сегодня и поговорим.
Если вкратце, диспозиция этой новости заключается в том, что некоторых бактерий можно использовать для превращения пищевых отходов в специальный биопластик для трёхмерной печати.
Если точнее, речь идёт о пластмассах PHA, которые затем применяются в процессе производства самой разной продукции, начиная игрушками, гибкой упаковкой и трёхслойной печатной нитью, заканчивая безопасными гипоаллергенными медицинскими изделиями и иже с ними. Естественно, столь блестящее открытие уже наделало много шума в учёном мире, именно поэтому мы предлагаем копнуть в его суть немного глубже.
Итак, речь идёт о материале с трудновыговариваемым научным названием полигидроксиалканоаты (PHAs) — сие есть высококачественные биодеградируемые полимеры, выделяемые теми самыми бактериями в процессе обмена веществ. В дальнейшем их можно использовать в качестве термопластов, поскольку они обладают требуемыми для этого химическими качествами. Но самое главное, они без каких-либо проблем перерабатываются без ущерба окружающей среде, что выгодно отличает их от многих других подобных веществ.
Сам процесс производства материала PHA специалисты Genecis построили из трёх этапов.
Первым делом, в ход идут разные виды анаэробных бактерий, которые занимаются разложением пищевых отходов на их основные компоненты, в частности, на жирные кислоты. По сути этот процесс ничем особо не отличается от того, что происходит со вкуснющей курочкой или другими съеденными продуктами у нас в желудке. На втором этапе жирные кислоты смешиваются с культурой тех аэробных бактерий, которые умеют производить PHA в клетках своих микроскопических телец. Естественно, первая фаза процесса протекает без кислорода, вторая же наоборот — при его активном содействии. Ну, а на третьем этапе осуществляется разрушение клеток для сбора и очистки собственно пластика, далее используемого в процессе трёхмерной печати.
Кстати, расходный материал (тонер) для обычных лазерных принтеров не менее прост в производстве, вот только картриджи с ним по известным причинам продаются по баснословным ценам. Это больно бьёт по карманам владельцев таких печатающих аппаратов, поэтому многие из них предпочитают покупать только относительно недорогой тонер, который потом заправляется в мастерской в опустевший контейнер. Такой подход позволяет потратить на обслуживание принтера в 3-4 раза меньше денег — к примеру, заправка картриджа HP M15a стоит всего 350 рублей.
Но вернёмся к нашим микробам.
Описанный выше метод производства PHA по сравнению с традиционными «рецептами» является более быстрым и дешёвым, что открывает перед ним поистине блестящие перспективы.
Но особенно впечатляет и радует то, что Genecis — это не какой-то крупный исследовательский университет, а всего лишь довольно молодой студенческий стартап, созданный инженерами и недавними выпускниками Университета Торонто! За короткое время своего существования (всего около двух лет!) его представители успели заработали на своих идеях 330 000 призовых долларов!
В следующем году у исследователей в планах открытие демонстрационного завода, где по их смелому замыслу можно будет производить описанным методом тонны пластика для нужд трёхмерной печати и не только. Сейчас же основные силы брошены на детальное изучение процесса и создание условий для его усовершенствования.
