据国外媒体报道，当一棵树长成一棵树时，其树干和树枝会变得越来越硬。现在，科学家已经在光合作用的3D打印油墨中复制了这种效果，该油墨部分由菠菜制成。
光合作用始于被称为叶绿体的植物细胞亚结构，后者吸收阳光。他们利用光能将水和二氧化碳转化为葡萄糖，然后利用葡萄糖生产纤维素。
由于纤维素是植物细胞壁的主要成分，因此产生的纤维素越多，植物越强壮。在王启明教授的领导下，南加州大学维特比工程学院的研究人员开始复制这一过程。
他们首先使用离心机从商店购买的菠菜中提取叶绿体。然后将这些叶绿体添加到3D可打印聚合物墨水中，以打印简单的三维结构。
当这些物体暴露于全光谱白光时，叶绿体会在聚合物中产生纤维素，从而使物体更硬，更坚固。现在，科学家们认为，两到四个小时的光照可使这种材料的强度比其原始状态强六倍。
此外，通过仅暴露结构的某些部分，可以使某些方面更牢固，而其他方面更灵活。更重要的是，就像分支在受到机械压力时变得更坚固（例如从分支上悬挂重物）一样，3D打印材料在外力的作用下也会产生更多的纤维素。
最后，如果3D打印的对象有裂缝，则灯光将启动自愈过程以密封裂缝。如果有人想暂时停止菠菜叶绿体中葡萄糖的生成（并扩展到纤维素），他们可以通过冻结该材料来简单地做到这一点-当材料升温到室温时，叶绿体将再次变得活跃。
在其他可能的技术应用中，该团队设想了一种定制的3D打印鞋垫，该鞋垫可以根据人脚的形状进行成形，并可以调整到不同的硬度水平。最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文描述了这项研究。