От "кожанки" до изоляции: ученые научились использовать грибы для создания прочных материалов

Для большинства людей на планете грибы представляют собой не более чем изогнутую шляпку и стебель, однако для ученых — это нечто большее. Грибы могут предложить больше, чем кажется на первый взгляд. Их нитевидные клетки, растущие обширно и скрытые под землей, как сеть корней, обладают огромным потенциалом для производства устойчивых биоразлагаемых материалов, пишет PHYS.org.

Исследователи из Института прикладных исследований полимеров имени Фраунгофера (IAP) в Потсдамском научном парке использовали мицелий для разработки широкого спектра перерабатываемых продуктов: от кошельков и "кожаных изделий" и упаковок до изоляции. Авторы исследования использовали мицелий как сырье с потенциалом замены продуктов на основе нефти натуральными органическими композитами мицелия.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Отметим, что органические остатки от региональной сельскохозяйственной и лесной деятельности используются учеными в качестве субстрата для грибковых культур, которые используются для производства различных продуктов. По словам биотехнолога из Fraunhofer IAP, доктора Ханнеса Хиннебурга, человечество столкнулось с изменением климата и сокращением ископаемого сырья, а потому возникла острая необходимость в биоразлагаемых материалах, которые можно было бы производить с наименьшими энергетическими затратами.

В ходе исследования ученые использовали мицелий для преобразования растительных остатков в устойчивые материалы. По словам Хиннебурга, они с коллегами обнаружили, что мицелий обладает свойствами, необходимыми для производства экологически чистых материалов, так как рост грибов происходит в условиях окружающей среды, а углекислый газ сохраняется в остатках. Когда целлюлоза и другие органические остатки разлагаются, образуется компактная трехмерная сеть, позволяющая развиваться само поддерживающейся структуре

В результате образуется материал, представляющий собой сложное соединение с органическим субстратом, например, остатками зерновых, древесной щепы, тростника и рапса, а также других сельскохозяйственных культур. По сути, эти вещества являются источником питательных веществ для гриба и полностью пронизываются тонкой сетью мицелия в процессе метаболизма. Это дает полностью органический композит, которому можно придать необходимую форму и стабилизировать путем термической обработки.

Плюс этого процесса с точки зрения энергоэффективности в том, что он не требует энергии. При этом прочность и эластичность материала могут быть подстроены под определенные запросы. Авторы исследования отмечают, что грибковые материалы могут быть выращены с широким спектром свойств, в зависимости от области применения конечного продукта. Например, они могут быть износостойкими, растяжимыми, устойчивыми к разрывам, непроницаемыми, эластичными, мягкими или пушистыми, с открытыми или закрытыми порами. Результат определяется сочетанием типа грибка и сельскохозяйственных остатков, а также другими факторами, такими как температура и влажность.

Исследователи отмечают, что столь большая универсальность материала означает, что он может принимать различные формы: от толстых блоков до тончайших слоев, и используется в различных сценариях. Это позволяет использовать материалы на основе грибов для текстильной обивки, упаковки, мебели, сумок или изоляционных плит для интерьеров.