Органічний пластик. Дивний гриб може стати біо-альтернативою штучного матеріалу
Вчені виявили, що трутовик (Fomes fomentarius) має дивовижні властивості, які в майбутньому можуть стати природною, біологічно розкладною альтернативою деяким пластикам та іншим матеріалам.
Як випливає з назви, цей гриб, що харчується деревиною, історично використовували для розпалювання вогнищ та в медицині, хоча його також включали до складу одягу. Тепер він може вийти на абсолютно новий рівень корисності як біорозкладна альтернатива пластику завдяки тому, як побудований його міцелій, пишуть Science Alert.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!
Складений з гіфів, тонких ниток, міцелій утворює коренеподібні мережі, які поширюються через ґрунт або гниючий матеріал. У випадку з трутовиком цю мережу можна розділити на три окремі шари, стверджує команда дослідників з Фінляндії, Нідерландів та Німеччини.
"Міцелій є основним компонентом у всіх шарах, — пишуть дослідники у своїй опублікованій роботі. — Однак у кожному шарі міцелій демонструє дуже чітку мікроструктуру з унікальною орієнтацією, співвідношенням сторін, щільністю і довжиною гілок".
Дослідники вивчили структурний і хімічний склад плодового тіла трутовика, використовуючи зразки, зібрані у Фінляндії. Випробування на механічну міцність поєднали з детальним скануванням гриба, щоб вивчити його характеристики, виявивши три шари: тверду, тонку зовнішню кірку, що покриває пінистий шар під нею, і стоси порожнистих трубчастих структур в серцевині.
Частини гриба були такими ж міцними, як фанера, сосна або шкіра, повідомляє команда — водночас вони були легшими за ці матеріали. Таке поєднання зазвичай не асоціюється з м'ясистою частиною гриба.
Дослідники виявили, що порожнисті трубки, які складають основну частину плодових тіл гриба, можуть протистояти більшим силам, ніж пінистий шар, і все це без значних зміщень або деформацій.
Втім, це, не так вже й дивно: цей гриб має бути побудований так, щоб витримувати суворі зміни сезонів, а також падіння гілок дерев згори. Саме така міцність може надихнути на створення нових синтетичних матеріалів.
Зазвичай, міцніші, жорсткіші або важчі матеріали також є і більш щільними — але не в цьому випадку.
"Дивовижним є те, що з мінімальними змінами в морфології клітин і позаклітинному полімерному складі вони утворюють різноманітні матеріали з відмінними фізико-хімічними характеристиками, які перевершують більшість природних і штучних матеріалів, що зазвичай стикаються з компромісами щодо властивостей", — пишуть дослідники.
Трутовик вже відіграє ключову роль у природі, оскільки він чіпляється за мертві дерева і вивільняє важливі поживні речовини, які інакше залишилися б у корі. Тепер він може бути ще більш корисним у галузі матеріалознавства.
Як саме і де цей гриб може бути використаний, ще належить з'ясувати, але розуміння його шарів є важливим кроком: тепер ми знаємо, як він побудований на клітинному рівні.
Це частина зростаючої кількості досліджень потенціалу живих матеріалів, використання живих клітин у контрольований і запрограмований спосіб для досягнення певних кінцевих результатів — в такому випадку, певних видів матеріалів.
"Ці результати можуть стати чудовим джерелом натхнення для створення багатофункціональних матеріалів з чудовими властивостями для різноманітних медичних і промислових застосувань у майбутньому", — повідомляють автори дослідження.
Раніше Фокус розповідав про гриби, шкірка яких може замінити підкладку для електронних чипів.