ยุโรปเตรียมพัฒนาผนังมีชีวิต ดูดคาร์บอน ซ่อมตัวเอง เรืองแสงได้

กลุ่มนักวิจัยจาก 4 ประเทศในยุโรปได้แก่ สโลวีเนีย ออสเตรีย เนเธอร์แลนด์ และสโลวาเกีย กำลังร่วมมือพัฒนาเทคโนโลยีล้ำยุค ที่จะเปลี่ยนผนังอาคารธรรมดาให้กลายเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดยักษ์ ด้วย “รอยสักชีวภาพ” หรือ Living Tattoos ซึ่งประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่มีชีวิต โดยรอยสักเหล่านี้ไม่เพียงแต่จะมีลวดลายสวยงามเท่านั้น แต่ยังสามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ ซ่อมแซมรอยร้าวเล็ก ๆ บนอาคาร และแม้แต่เปล่งแสงในความมืดได้

โครงการนี้มีชื่อว่า REMEDY (Archibiome tattoo for resistant, responsive, and resilient cities) ได้รับเงินสนับสนุนจาก European Innovation Council จำนวนเกือบ 3 ล้านยูโร (ประมาณ 110 ล้านบาท) โดยมีเป้าหมายในการพัฒนาระบบรอยสักชีวภาพสำหรับเมืองแห่งอนาคตที่ต้องการทั้งความยั่งยืนและความยืดหยุ่นต่อสิ่งแวดล้อม

แครอล แพลนเชตต์ (Carole Planchette) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเมืองกราซ ประเทศออสเตรีย หนึ่งในสมาชิกของทีมวิจัย ระบุว่า รอยสักชีวภาพจะประกอบด้วยสองชั้นหลัก ชั้นแรกเป็นหมึกพิมพ์คุณภาพสูงที่ใช้สร้างลวดลายบนผิววัสดุก่อสร้าง ส่วนชั้นที่สองคือชั้นของ ฟิล์มชีวภาพ (biofilm) ซึ่งเกิดจากจุลินทรีย์ที่ถูกฉีดลงไปด้วยหมึกชีวภาพ

แม้ว่าชั้นจุลินทรีย์นี้จะบางจนแทบมองไม่เห็น แต่ก็มีศักยภาพในการทำงานระดับจุลภาค เช่น การดูดซับคาร์บอน การผลิตออกซิเจน และการฟื้นฟูพื้นผิวอาคารจากรอยร้าวเบื้องต้น นอกจากนี้ ทีมนักวิจัยยังตั้งเป้าที่จะใช้จุลินทรีย์สายพันธุ์ที่สามารถเปล่งแสงได้ในที่มืด เพื่อเพิ่มคุณสมบัติด้านสุนทรียะในอนาคต

แพลนเชตต์ยังเผยว่า ทีมงานได้เก็บตัวอย่างเชื้อราหลากหลายสายพันธุ์จากอาคารเก่าในเมืองอิโซลา ประเทศสโลวีเนีย เพื่อนำมาศึกษาความเหมาะสมในการนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของรอยสักชีวภาพ โดยให้ความสำคัญกับความหลากหลายทางธรรมชาติ เช่น สี รูปร่าง และคุณสมบัติการต้านจุลินทรีย์ก่อโรค

ส่วนบทบาทของแพลนเชตต์ในโครงการ คือการพัฒนาหมึกชีวภาพที่สามารถพิมพ์ได้และยังคงทำให้จุลินทรีย์มีชีวิตอยู่รอด “เราตัดสินใจใช้เทคโนโลยี อิงค์เจ็ต (inkjet) เพราะสามารถควบคุมความแม่นยำในการพ่นหมึกได้ดี รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพสูง” อย่างไรก็ตาม ขนาดของจุลินทรีย์ที่อยู่ในระดับไมโครเมตร และมักรวมตัวกันเป็นกลุ่มขนาดมิลลิเมตรนั้น ถือเป็นความท้าทายอย่างยิ่ง เนื่องจากหัวพิมพ์อิงค์เจ็ตทั่วไปถูกออกแบบมาสำหรับอนุภาคระดับนาโนซึ่งมีขนาดเล็กเกินไป

“การนำสิ่งมีชีวิต ที่มีการเปลี่ยนแปลงและวิวัฒนาการได้ มาใช้ในระบบการพิมพ์แบบอุตสาหกรรม ถือเป็นความท้าทายที่ยังไม่เคยมีมาก่อน” เธอกล่าว “แต่เรามั่นใจว่าเราจะสามารถพัฒนาทั้งหมึกชีวภาพ และเทคโนโลยีการพ่นที่เหมาะสมให้สำเร็จภายในกรอบเวลา 4 ปีของโครงการ”

รายงานคาดการณ์ว่าในอีก 25 ปีข้างหน้า จะมีพื้นที่อาคารที่ถูกสร้างหรือปรับปรุงใหม่ในสหภาพยุโรปมากถึง 9.4 พันล้านตารางเมตร ซึ่งแพลนเชตต์ มองว่า พื้นที่ทั้งหมดนี้สามารถกลายเป็น “พื้นที่เพาะปลูกจุลินทรีย์” เพื่อช่วยต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และเพิ่มประสิทธิภาพในการดูแลอาคารโดยใช้พลังจากธรรมชาติ หากใน 4 ปีนี้โครงการประสบความสำเร็จ เราอาจจะได้เห็นผนังเรืองแสงพร้อมระบบชีวภาพอัจฉริยะ

ที่มา NewAtlas

จิตา สุประดิษฐ