碳酸鈣是一種令人印象深刻的材料，因為它兼具強度、重量和多孔性。科學家們已經設計出一種基於細菌的3D打印物質的新方法，用於骨骼修復和珊瑚礁恢復等應用。不過這並不是我們第一次聽說3D打印碳酸鈣物體。早期的方法是擠出含有礦物顆粒的凝膠，然後使其乾燥和變硬。然而，由此產生的一些物品相當柔軟和脆弱，或者它們在乾燥時收縮，產生裂縫並導致其形狀改變。

為了尋求更好的替代方案，瑞士EPFL研究所的科學家們將一種名為Sporosarcina pasteurii的細菌與一種生態友好的聚合物凝膠結合起來。被稱為BactoInk的混合物被擠壓成所需的形狀，形成一個具有類似支架的三維微結構的凝膠狀物體，細菌在其中”棲息”。

接下來，該物體被暴露在一個含有尿素的溶液中。這使得細菌產生堅硬的碳酸鈣，最終取代了柔軟的凝膠。最後，該物品被浸泡在乙醇溶液中，殺死細菌。

正在打印的BactoInk物體，在進行尿素處理之前

在迄今為止進行的實驗室測試中，碳酸鈣含量超過90%的成品在”大約四天”內就能完成。隨著技術的進一步發展，這兩個數字可能會得到改善。

希望有一天，這種材料可以用於生產人工珊瑚，這些珊瑚將由珊瑚蟲填充，一旦被放置在受損的珊瑚礁中，就會轉化為”真正的”珊瑚。這種材料也可以直接被擠壓到骨頭缺失的地方，形成新的骨頭來填補空缺。而在另一個建議的應用中，這種材料可能被用來修復受損的藝術品，如雕像。

與Matteo Hirsch、Lorenzo Lucherini、Ran Zhao和Alexandra Clarà Saracho一起領導這項研究的Esther Amstad副教授說：”BactoInk加工的多功能性，加上礦化材料的低環境影響和出色的機械性能，為製造輕質、承重的複合材料提供了許多新的可能性，這些材料比今天的合成複合材料更接近於天然材料。”

有關這項研究的論文最近發表在《今日材料》雜誌上。