А в чем тренд?
Разработка экологически чистых и биоразлагаемых материалов — одно из главных направлений современного материаловедения. По прогнозам Precedence Research, глобальный рынок устойчивых материалов достигнет $1,07 трлн к 2034 году, поскольку отрасли ищут инновационные решения для соблюдения экологических норм.
Ученые научно-исследовательского института Empa в Швейцарии разработали биоматериал, который не только полностью биоразлагаем, но также обладает высокой прочностью и функциональностью.
Грибная основа
Новый живой материал создан из грибницы щелелистника обыкновенного, который растет на мертвой древесине в хвойных и лиственных лесах. Обычно в производстве используются только волокна (гифы) мицелия, которые очищают от внеклеточного матрикса — комплекса различных белков и других биологических веществ, которые выделяют живые клетки для структурирования и защиты. Однако ученые решили использовать грибницу целиком.
«Гриб использует внеклеточный матрикс, чтобы придать себе структуру и другие функциональные свойства. Почему бы нам не сделать то же самое? Ведь природа уже разработала оптимизированную систему», — объяснили исследователи.
Из нескольких видов этого гриба исследователи выбрали тот, который выделяет особенно большое количество двух биополимеров: шизофиллана и гидрофобина.
Шизофиллан — это нановолокно, которое придает материалу прочность. А гидрофобин — натуральный эмульгатор, который позволяет смешивать и стабилизировать несмешиваемые жидкости, например воду и масло.
Вместе эти две биомолекулы придают живому материалу из мицелия свойства, которые делают его пригодным для широкого спектра применений.
От живых пакетов для мусора до электроники
Ученые представили два возможных сценария применения живого материала. Во-первых, его можно использовать для сохранения продуктов питания и косметики или улучшения их текстуры. Они выпускаются в виде эмульсий, и одна из проблем заключается в их стабилизации. Именно здесь грибной мицелий показывает свое преимущество: он продолжает выделять эмульгаторы, поэтому смеси не расслаиваются.
Второй способ применения — производство тонких пленок высокой прочности. Полученный материал подойдет для изготовления живых пакетов для пищевых отходов, уверены создатели. Грибница в этом материале продолжает активно перерабатывать древесину и другие растительные материалы. Такой подход мог бы сделать более безопасной утилизацию органических материалов.
➤ Подписывайтесь на телеграм-канал «РБК Трендов» — будьте в курсе последних тенденций в науке, бизнесе, обществе и технологиях.