На фоне замечательной технологии 3D-принтинга в наши годы слегка потерялось другое инженерное направление – выращивание материалов. Эта исследовательская область до сих пор воспринимается как экзотическая, ориентированная, например, на выращивание кристаллов с заданными свойствами. Сегодня мы затронем несколько более узкую и интересную тему из этой области: поговорим о выращивании материалов на основе технологий управления микроорганизмами.

Давно известно, что микроорганизмы способны связывать кремний и кальций, сооружая прочные каркасы-скелеты. Одни из интереснейших примеров такого рода — скелеты диатомовых водорослей.

Это микроскопические водоросли, выстраивающие себе минеральный панцирь с практически идеальной симметрией. Основная составляющая панциря диатомей – кремний, а также кальций и фосфаты. Разнообразие форм диатомовых водорослей поражает, а в природе эти организмы играют не только биологическую, но и геологическую роль. Целые породы, в частности, диатомит, сложены из таких микроскопических панцирей. В качестве строительного материала для экзоскелета кремний также используют радиолярии и губки; другие одноклеточные, в частности, фораминиферы и кокколитофториды. Оболочка некоторых кокколитофторидов выглядит поистине футуристично:

Эти и другие примеры самоорганизации и симметрии одноклеточных не могли не заинтересовать инженеров: сегодня уже вышли в практическую плоскость исследования и разработки по выращиванию бетона и прочных материалов для протезирования. Именно об этом и пойдет речь далее.