Ученые из Университета Монтаны изобрели новый стройматериал, сделанный из грибов и бактерий, способный восстанавливать повреждения. Такое открытие может привести к появлению построек, которые сами по себе могут ремонтироваться.
Этот материал более экологичен по сравнению с обычными материалами, например, бетоном, и устраняет основные проблемы текущих биоматериалов, делая их более пригодными для использования.
Новые строительные материалы на основе живых микроорганизмов уже существуют, но сложно создать прочные и долговечные конструкции. Команда Итана Вайлса взяла за основу использование грибного мицелия в упаковке и изоляции. В ходе исследований ученые остановились на нейроспоре (плесени, применяемой в хлебопечении) и бактериях. Sporosarcina pasteuriiЭти организмы, объединенные вместе, создают минерализованную структуру, подходящую для возведения сооружений.
«Эти микроорганизмы безопасны для человека— разъяснила соавтор исследования Челси Хеверан. Streptomyces pasteurii активно используется в биоминерализации, а Neurospora crassa является объектом изучения в микологии. Кроме того, оба организма осуществляют уреолиз, что делает их подходящими для создания материалов-каркасов. ».
Изготовление материала проводится при низких температурах, благодаря чему выброс CO₂ существенно меньше, чем у бетона. Хранение его возможно не менее месяца, что значительно превышает срок многих биоматериалов.
«Грибковые конструкции дают возможность управлять внутренней организацией. », — отметила Хеверан. «Создана геометрия, напоминающая структуру костной ткани головного мозга, а в перспективе сможем моделировать и другие формы. ».
Растущий интерес к «живым» материалам обусловлен их возможностями в сфере устойчивого развития. Несмотря на то что биоминерализованные материалы пока не способны полностью заменить бетон, их характеристики постоянно совершенствуются.
Живые бактерии способны восстанавливать материал, а грибковый компонент остаётся активным даже после застывания. Этим можно воспользоваться для ремонта сооружений в труднодоступных зонах без помощи людей.
Производство цемента отвечает за 8% глобальных выбросов CO₂, а замена его биоматериалами может существенно снизить экологическую нагрузку. Следующие действия команды — повышение жизнеспособности микроорганизмов в материале и масштабирование технологии для коммерциализации.
Исследование в журнале Cell Reports Physical Science.