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화성: 화성의 산소에 대한 중요한 돌파구: ‘그린 리빙 페인트’가 산소를 생성하고 이산화탄소를 줄입니다.

화성: 화성의 산소에 대한 중요한 돌파구: ‘그린 리빙 페인트’가 산소를 생성하고 이산화탄소를 줄입니다.
  • Published10월 24, 2023
박테리아 햇빛을 먹고 자라며 이산화탄소를 흡수하고 산소를 방출하는 사막의 원주민은 더 넓은 범위에서 대기를 개선할 수 있는 잠재력을 제공합니다. 화성 서식지를 페인트에 통합하여 과학 경고. Chroococcidiopsis cubana라고 불리는 이 놀라운 박테리아는 측정 가능한 일일 산소량을 방출하는 동시에 주변 이산화탄소 수준을 감소시킬 수 있는 생물막으로 진화했습니다. 효과가 더욱 확장됩니다. 공간 탐색, 여기에 잠재적인 응용 가능성 포함 . 이 혁신적인 접근 방식은 센터의 미생물학자인 Simon Krings가 이끄는 팀의 작업입니다. 서리대학교 영국에서.
“대기 중 온실가스, 특히 이산화탄소 수준이 증가하고 지구 온도 상승으로 인한 물 부족에 대한 우려가 커지는 상황에서 혁신적이고 환경 친화적이며 지속 가능한 소재가 필요합니다.”라고 세균학자인 Susie Hingley-Wilson은 설명합니다. 서리대학교.. “견고하고 즉시 사용 가능한 바이오 기반 코팅 또는 ‘리빙 페인트’는 특히 물 집약적인 바이오리액터 기반 공정에서 물 소비를 줄여 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.”
크로코시디오프시스(Chroococcidiopsis)는 지구상에서 가장 가혹한 곳에서도 생존할 수 있을 만큼 회복력이 있는 이상한 미생물 종입니다. 그들의 독특한 광합성 형태로 인해 매우 깊은 동굴이나 해저 아래의 지구의 하부 지각과 같이 지구의 가장 어두운 곳에서도 극도로 낮은 조명 조건에서 자랄 수 있습니다.
특히 Chroococcidiopsis cubana는 화성을 연상시키는 조건의 사막 환경에서 발견될 수 있습니다. 다른 시아노박테리아와 마찬가지로 귀중한 대사 특성을 가지고 있습니다. 이산화탄소를 흡수하여 광합성을 통해 유기 화합물로 고정하는 동시에 부산물로 산소를 방출합니다.
Krings와 그녀의 팀은 이러한 특성을 활용하여 바이오 기반 코팅을 만들려고 했습니다. 페인트와 유사한 이러한 코팅에는 층 내에 살아있는 박테리아가 포함되어 있습니다. 내구성이 있어야 하며 박테리아의 안전도 보장해야 하는데 이는 결코 쉬운 일이 아닙니다. 바이오 코팅 매트릭스는 수화 및 세포 이동을 촉진하기 위해 다공성이어야 하며 기계적으로 강하고 단단해야 합니다. 연구팀은 박테리아를 안전하게 캡슐화하면서 이러한 필수 특성을 달성하기 위해 라텍스 입자와 나노클레이의 조합을 포함하는 방법을 고안했습니다.
다음 과제는 코팅이 의도한 대로 작동하는 동시에 내부의 박테리아가 생존할 수 있도록 하는 것이었습니다. 연구팀은 30일 동안 바이오 코팅을 모니터링하여 산소 생성과 이산화탄소 흡수를 측정했습니다. 그들은 코팅이 지속적으로 산소를 방출하여 하루에 바이오매스 1g당 최대 0.4g의 산소 비율에 도달하고 이 수준을 한 달 내내 유지한다는 사실을 발견했습니다. 이는 페인트 1kg(35온스)당 최대 400g(14온스)의 산소를 생산할 수 있다는 의미입니다. 추가적인 이점으로 코팅은 이산화탄소를 효과적으로 흡수합니다. 이 획기적인 발명품의 이름은 “그린 리빙 페인트(Green Living Paint)”입니다.
산소 생산만으로는 화성 서식지를 유지하기에 충분하지 않을 수 있지만, 이는 1년 전체에 걸쳐 귀중한 기여를 나타냅니다. 화성 임무 이를 위해서는 약 500톤의 산소가 필요합니다. 화성에서 현장에서 생산되는 모든 산소는 지구에서 운반되어야 하는 양을 줄입니다.
사이먼 크링스(Simon Krings)는 “광합성 크로코시디오프시스(Chroococcidiopsis)는 가뭄이나 높은 수준의 자외선에 노출된 후에도 생존할 수 있는 뛰어난 능력을 가지고 있습니다. 이는 화성 식민지화를 위한 잠재적인 후보가 됩니다.”라고 결론지었습니다.

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