10月10日消息,英国剑桥大学于10月9日宣布获得英国高级研究与发明局(ARIA)资助,将利用蛋白质作为制造工具,组装包括无需昂贵稀土元素的高性能磁体在内的先进材料。该资助属于ARIA为期三年、总额5000万英镑的“通用制造者”(Universal Fabricators)计划,共支持11个研究团队,其核心设想是让蛋白质扮演“通用制造者“角色。
剑桥制造研究所Ronan Daly教授领衔的“Protein SPARK“项目,将蛋白质视作微型乐高积木,用于生长不含稀土元素的磁体,以及储电更多、寿命更长的先进电池电极。团队独创的“Droplet Lego“方法借鉴蛋白质引导生物矿化的原理——即生物体构建骨骼、牙齿等硬质材料的过程——并将其运行在连续生产线上:携带设计蛋白与元素成分的微观液滴像喷墨打印一样被喷射定位,蛋白质在材料形成过程中生长、引导并塑形,将组分材料组装成纳米晶体、薄膜和三维结构。
Daly教授表示,磁体遍布耳机、手机、电机与风机之中,几乎都依赖稀土材料,而稀土开采成本高昂、资源日益稀缺并带来显著环境问题;该项目将用蛋白质驱动有用磁性材料的生长,全程不依赖稀土,并进一步探索将其应用于快速充电、更长寿命的新型电池。
除Protein SPARK外,剑桥团队还参与华盛顿大学牵头的POEM项目(以设计蛋白精确控制磁性晶体生长排列,制造更强更可靠的磁体)和爱丁堡大学牵头的S-LATTICE项目(蛋白与金属自组装形成可定制大尺寸片层材料,用于精准过滤、二氧化碳转化与清洁催化)。在全球稀土供应链高度集中、地缘风险上升的背景下,生物制造先进材料被视为下一代关键材料制造的重要探索方向。
(来源:University of Cambridge)